油冷式スクリュー圧縮機
【課題】ベルトが切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れを抑えることができる油冷式スクリュー圧縮機を提供する。
【解決手段】作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体１と、電動モータ２と、圧縮機本体１の回転軸及びモータ２の回転軸にそれぞれ設けられたプーリ１ａ，２ａの間で掛け渡され、モータ２の動力を圧縮機本体１に伝達するベルト８と、圧縮機本体１の吸入側に設けられた吸込み絞り弁１８と、を備えた油冷式スクリュー圧縮機において、モータ電流を検出する電流センサ７と、圧縮機本体１の運転中に、モータ電流の減少率Ａを演算し、モータ電流の減少率Ａが予め設定された閾値Ａ０以上であると判定したときに、吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御する制御装置３とを備える。
【解決手段】作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体１と、電動モータ２と、圧縮機本体１の回転軸及びモータ２の回転軸にそれぞれ設けられたプーリ１ａ，２ａの間で掛け渡され、モータ２の動力を圧縮機本体１に伝達するベルト８と、圧縮機本体１の吸入側に設けられた吸込み絞り弁１８と、を備えた油冷式スクリュー圧縮機において、モータ電流を検出する電流センサ７と、圧縮機本体１の運転中に、モータ電流の減少率Ａを演算し、モータ電流の減少率Ａが予め設定された閾値Ａ０以上であると判定したときに、吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御する制御装置３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体を備えた油冷式スクリュー圧縮機に係わり、特に、ベルトを介しモータの動力を伝達して圧縮機本体を駆動する油冷式スクリュー圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機本体の作動室内に油を注入することにより、油の冷却、潤滑、及びシール作用によって圧縮効率を高めることができる油冷式スクリュー圧縮機が知られている。圧縮機本体の吐出側には、圧縮空気から油を分離する油分離器が設けられている。そして、油分離器で分離された油は、圧縮機本体の作動室へ供給される一方、圧縮空気は、アフタークーラ等で冷却されて使用先へ供給されるようになっている。
【０００３】
また、圧縮機本体の吸入側には、吸込み絞り弁が設けられている。圧縮機本体が停止すると、圧縮機本体の吐出側（高圧側）の圧縮空気及びこれに含まれる油は、圧縮機本体の吸入側（低圧側）へ逆流する。そのため、圧縮機本体を停止させる場合には、吸込み絞り弁を全閉状態に制御し、吸込み絞り弁の一次側への油の噴出を防ぐようになっている。
【０００４】
ところで、油冷式スクリュー圧縮機においては、ベルトを介しモータの動力を伝達して圧縮機本体を駆動するタイプのものがある。ベルトは、経年的なのびや異物の噛込みによってプーリとの間でスリップが生じ、摩擦熱が発生する。そして、摩擦熱によってベルトが切断される可能性があり、ベルトが切断された場合には圧縮機本体が停止して逆流が発生する。そこで、例えばモータ電流が予め設定された閾値より小さくなったときにベルトが切断状態であると判定して、吸込み絞り弁を全閉状態に制御する方法が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−３０００８７号公報（第１頁右欄６〜８行参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。すなわち、上記従来技術では、モータ電流に対する閾値を、ベルトが正常状態である場合のモータ電流より小さくなるように設定しなければならない。モータ電流は、負荷、すなわち圧縮機本体の吐出側圧力に追従する。そのため、例えば圧縮機本体の吐出側圧力を低下させるアンロード運転に切換えるような構成においては、アンロード運転中のモータ電流の最小値よりも小さくなるように閾値を設定しなければならない。そして、例えば、ロード運転中にベルトが切断すると、圧縮空気及び油の逆流が素早く始まるのにもかかわらず、モータ電流が閾値まで低下してベルトの切断状態を検知するまでに時間を要することになる。したがって、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れが生じる。
【０００７】
本発明の目的は、ベルトが切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れを抑えることができる油冷式スクリュー圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体と、電動モータと、前記圧縮機本体の回転軸及び前記モータの回転軸にそれぞれ設けられたプーリの間で掛け渡され、前記モータの動力を前記圧縮機本体に伝達するベルトと、前記圧縮機本体の吸入側に設けられた吸込み絞り弁と、を備えた油冷式スクリュー圧縮機において、前記モータの電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の検出結果に基づいて前記モータの電流の減少率を演算するモータ電流減少率演算手段と、前記圧縮機本体の運転中に、前記モータの電流の減少率が予め設定された閾値以上であるか否かを判断することにより、前記ベルトが切断状態であるか否かを判定するベルト異常判定手段と、前記ベルトが切断状態であると判定されたときに、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御する第１の弁制御手段と、を備える。
【０００９】
このように本発明においては、モータの電流の減少率（言い換えれば、単位時間当たりのモータの電流の減少幅）が予め設定された閾値以上であるか否かを判断することにより、ベルトが切断状態であるか否かを判定する。これにより、例えばモータの電流が予め設定された閾値より小さいか否かを判断することにより、ベルトが切断状態であるか否かを判定する場合とは異なり、ベルトの切断状態を素早く検知することができる。したがって、ベルトが切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁を全閉状態に制御することができ、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【００１０】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記圧縮機本体の吐出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された上限値まで上昇した場合に、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御してアンロード運転に切換え、そのアンロード運転中に前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された下限値まで下降した場合に、前記吸込み絞り弁を全開状態に制御してロード運転に復帰させる第２の弁制御手段と、を備え、前記モータの電流の減少率に対する前記閾値は、前記ベルトが正常状態における前記アンロード運転中の前記モータの電流の減少率より大きくなるように、予め設定される。
【００１１】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、前記モータを停止するモータ停止手段を備える。
【００１２】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、その旨を表示する表示手段を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベルトが切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における油冷式スクリュー圧縮機の構成を表す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態における吸込み絞り弁の構造を表す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における制御装置の構成を関連部品とともに表すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における制御装置の運転制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態における制御装置の停止制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における圧縮機本体の吐出側圧力及びモータの電流値の経時変化を一例として表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態における油冷式スクリュー圧縮機の構成を表す概略図である。図２は、本実施形態における吸込み絞り弁の構造を表す断面図であり、吸込み絞り弁の開状態を示している。
【００１７】
これら図１及び図２において、油冷式スクリュー圧縮機は、作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体１と、電動モータ２と、制御装置３とを備えている。電源４からモータ２に電力を供給する電力供給配線５にはモータリレー６が介在しており、このモータリレー６は制御装置３によって開閉制御されている。また、電力供給配線５には電流センサ７が設けられており、この電流センサ７で検出されたモータ電流が制御装置３に出力されるようになっている。
【００１８】
圧縮機本体１は、詳細を図示しないが、互いに噛み合うように回転する雌雄一対のスクリュロータと、これらスクリュロータを収納するケーシングとを備えており、スクリュロータの歯溝とケーシングの内壁との間で複数の作動室が形成されている。雌雄一対のスクリュロータのうちの一方（すなわち、雄ロータ又は雌ロータ）の軸端部にはプーリ１ａが設けられ、モータ２の回転軸の端部にはプーリ２ａが設けられ、これらプーリ１ａ，２ａの間でベルト８が掛け渡されている。これにより、ベルト８を介しモータ２の回転力（動力）がスクリュロータに伝達される。そして、雌雄一対のスクリュロータが互いに噛み合うように回転することにより、複数の作動室が軸方向に移動しつつその容積が減少されて、作動室内の空気を圧縮するようになっている。
【００１９】
圧縮機本体１の吐出側には、圧縮空気から油を分離するとともに分離した油を貯留する油分離器９が設けられている。油分離器９で分離された油は、油系統１０を介し圧縮機本体１の作動室に供給されるようになっている。油系統１０には、油を冷却するオイルクーラ１１が設けられ、その下流側に油中の不純物を除去するオイルフィルタ１２が設けられている。
【００２０】
分離器９で分離された圧縮空気は、圧縮空気系統１３を介し使用先に供給されるようになっている。圧縮空気系統１３には、調圧逆止弁１４が設けられ、その下流側に圧縮空気を冷却するアフタークーラ１５などが設けられている。また、調圧弁１４とアフタークーラ１５との間には圧力センサ１６が設けられており、この圧力センサ１６で検出された圧縮機本体１の吐出側圧力が制御装置３に出力されるようになっている。
【００２１】
圧縮機本体の吸入側には、吸気中の塵埃を除去する吸気フィルタ１７と吸込み絞り弁１８が設けられている。吸込み絞り弁１８は、シリンダ部２０内に摺動可能に設けられたピストン２１と、このピストン２１に接続された軸２２と、この軸２２の先端側（図２中左側）の小径部にスライド可能に挿通された弁体２３と、この弁体２３によって開閉される弁座２４とを有している。シリンダ部２０内はピストン２１で区画されており、ピストン２１の摺動方向一方側（図２中左側）にバネ室２５が形成され、ピストン２１の摺動方向他方側（図２中右側）に操作室（加圧室）２６が形成されている。バネ室２５内にはバネ２７が収納されており、このバネ２７の力が開弁方向の付勢力としてピストン２１に作用している。また、操作室２６内の圧力が閉弁方向の付勢力としてピストン２１に作用している。
【００２２】
吸込み絞り弁１８の操作室２６と油分離器９との間には放気経路２８Ａが接続されている。この放気経路２８Ａには放気弁（電磁弁）２９が介在しており、この放気弁２９は制御装置３によって開閉制御されている。また、吸込み絞り弁１８の操作室２６と弁座２４の一次側との間には放気経路２８Ｂが接続されている。そして、例えば放気弁２９が閉状態に制御されると、吸込み絞り弁１８の操作室２６内の圧力が弁座２４の一次側の圧力程度まで下がり、バネ２７の力が操作室２６内の圧力に打ち勝ってピストン２１を図２中右側に摺動させる。これにより、弁体２３が図２中右側に移動して弁座２４を開放する。したがって、いわゆるロード運転となる。
【００２３】
一方、例えば放気弁２９が開状態に制御されると、油分離器９からの圧縮空気が導入されて吸込み絞り弁１８の操作室２６内の圧力が上がり、この操作室２６内の圧力がバネ２７の力に打ち勝ってピストン２１を図２中左側に摺動させる。これにより、弁体２３が図２中左側に移動して弁座２４を閉塞する。また、このとき、油分離器９内の圧縮空気が放気経路２８Ａ，２８Ｂを介し吸込み絞り弁１８の一次側に放出されて、油分離器９内の圧力（言い換えれば、調圧逆止弁１４の上流側圧力）を低下させる。したがって、いわゆるアンロード運転となる。
【００２４】
なお、本実施形態では、弁体２３が軸２２にスライド可能に挿通されおり、吸込み絞り弁１８が逆止弁機能を有している。すなわち、ピストン２１及び弁体２３が図２中右側に移動した開弁状態であっても、吐出側（高圧側）の圧縮空気及びこれに含まれる油が逆流した場合には、その圧力作用によって弁体３２のみが図２中左側に移動して弁座２４を閉塞するようになっている。
【００２５】
次に、本実施形態の要部である制御装置３について説明する。図３は、制御装置３の構成を関連部品とともに表すブロック図である。
【００２６】
この図３において、制御装置３は、運転／停止スイッチ３０、圧力センサ１６、及び電流センサ７等からの信号を入力する入力部３１と、後述する制御処理のプログラムを記憶するＲＯＭ３２（記憶部）と、このＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに基づいて制御処理を行うＣＰＵ３３（中央演算処理部）と、このＣＰＵで生成した制御信号をモータリレー６、放気弁２９、及び表示器３４（例えば液晶ディスプレイ）等へ出力する出力部３５とを有している。なお、運転／停止スイッチ３０は、操作者が運転指示／停止指示を入力可能なものである。
【００２７】
そして、制御装置３は、第１の制御機能として、運転／停止スイッチ３０からの指示信号に応じて、モータリレー６を開閉制御するようになっている。詳細には、例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号を入力した場合は、モータリレー６を閉状態に制御する。これにより、電源４からの電力がモータ２に供給されて、モータ２が駆動する。一方、例えば運転／停止スイッチ３０から停止指示信号を入力した場合は、モータリレー６を開状態に制御する。これにより、電源４からモータ２への電力供給が遮断されて、モータ２が停止するようになっている。
【００２８】
また、制御装置３は、第２の制御機能として、圧縮機本体１の運転時（言い換えれば、モータ２の駆動時）に、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力に基づいてロード運転又はアンロード運転に切換えるようになっている（第２の弁制御手段）。詳細には、例えば圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが予め設定された上限値Ｐｕまで上昇した場合は、放気弁２９を開状態に制御する。これにより、吸込み絞り弁１８が全閉状態となり、アンロード運転に切換わる。また、例えば、アンロード運転中に、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが予め設定された下限値Ｐｄ（但し、Ｐｄ＜Ｐｕ）まで下降した場合は、放気弁２９を閉状態に制御する。これにより、吸込み絞り弁１８が全開状態となり、ロード運転に復帰する。このような運転制御に係わる制御手順を、図４を用いて説明する。図４は、制御装置３の運転制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【００２９】
この図４において、まず、ステップ１００にて、制御装置は、運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されたか否かを判定する。例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されていない場合は、ステップ１００の判定が満たされず、このステップ１００の手順を繰返す。一方、例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力された場合は、ステップ１００の判定が満たされ、ステップ１１０に移る。ステップ１１０では、モータリレー６を閉状態に制御し、モータ２を駆動させる。その後、ステップ１２０に進み、放気弁２９を閉状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全開状態とする（ロード運転）。
【００３０】
そして、ステップ１３０に進み、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕ以上であるか否かを判定する。例えば吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕ未満である場合は、ステップ１３０の判定が満たされず、このステップ１３０の手順を繰返す。一方、例えば吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕ以上である場合は、ステップ１３０の判定が満たされ、ステップ１４０に移る。ステップ１４０では、放気弁２９を開状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全閉状態とする。これにより、アンロード運転に切換わる。
【００３１】
そして、ステップ１５０に進み、アンロード運転中、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄ以下であるか否かを判定する。例えば吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄを超える場合は、ステップ１５０の判定が満たされず、ステップ１６０に移る。ステップ１６０では、アンロード運転が予め設定された所定時間経過したか否かを判定する。例えばアンロード運転が所定時間経過していない場合は、ステップ１６０の判定が満たされず、前述のステップ１５０に戻って上記同様の手順を繰返す。
【００３２】
例えばステップ１５０にて吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄ以下である場合は、その判定が満たされ、前述のステップ１２０に戻る。ステップ１２０では、放気弁２９を閉状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全開状態とする。これにより、ロード運転に復帰する。
【００３３】
また、例えばステップ１６０にてアンロード運転が所定時間経過した場合は、その判定が満たされ、ステップ１７０に移る。ステップ１７０では、モータリレー６を開状態に制御し、モータ２を停止する。
【００３４】
ここで、本実施形態の最も大きな特徴として、制御装置３は、第３の制御機能として、電流センサ７で検出されたモータ電流に基づいてモータ電流の減少率Ａ（言い換えれば、単位時間当たりのモータ電流の減少幅）を演算し（モータ電流減少率演算手段）、このモータ電流の減少率Ａが予め設定された閾値Ａ０以上であるか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定する（ベルト異常判定手段）。そして、例えばモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上でベルト８が切断状態であると判定されたときに、上述した運転制御より優先して、吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御し（第１の弁制御手段）、モータ２を停止する（モータ停止手段）。このような停止制御に係わる制御手順を、図５を用いて説明する。図５は、制御装置３の停止制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【００３５】
この図５において、ステップ２００において、制御装置３は、運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されたか否かを判定する。例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されていない場合は、ステップ２００の判定が満たされず、このステップ２００の手順を繰返す。一方、例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力された場合は、ステップ２００の判定が満たされ、ステップ２１０に移る。ステップ２１０では、電流センサ７で検出されたモータ電流に基づき、例えば０．５秒毎にモータ電流の減少率Ａを演算する。そして、ステップ２２０に進み、運転／停止スイッチ３０から停止指示信号が入力されたか否かを判定する。例えば運転／停止スイッチ３０から停止指示信号が入力されていない場合は、ステップ２３０に移る。ステップ２３０では、ステップ２１０で演算されたモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上であるか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定する。この閾値Ａ０は、後述の図６で示すように、アンロード運転中のモータ電流の減少率よりも大きくなるように、予め設定されている。そして、例えばモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０未満である場合（言い換えれば、ベルト８が正常状態である場合）は、ステップ２３０の判定が満たされず、前述のステップ２１０に戻って上記同様の手順を繰返す。
【００３６】
一方、例えばモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上である場合（言い換えれば、ベルト８が切断状態である場合）は、ステップ２３０の判定が満たされ、ステップ２４０に移る。ステップ２４０では、放気弁２９を開状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全閉状態とする。その後、ステップ２５０に進み、モータリレー６を開状態に制御し、モータ２を停止する。その後、ステップ２６０に進み、ベルト８が切断状態（異常）であることをモニタ３４に表示させる。
【００３７】
なお、例えばステップ２２０にて運転／停止スイッチ３０から停止指示信号が入力された場合は、その判定が満たされ、ステップ２７０に移る。ステップ２７０では、放気弁２９を開状態に制御して、吸込み絞り弁１８を全閉状態とする。その後、ステップ２８０に進み、モータリレー６を開状態に制御し、モータ２を停止する。
【００３８】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態における吐出側圧力及びモータ電流の経時変化を一例として表すタイムチャートである。
【００３９】
例えば図６で示すように、ロード運転中に吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕまで上昇すると（時間ｔ１）、アンロード運転に切換わる。このアンロード運転中、モータ電流は、負荷、すなわち圧縮機本体１の吐出側圧力（詳細には、調圧逆止弁１４の下流側圧力Ｐではなく、上流側圧力）に追従して、小さくなる。そして、吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄまで下降すると（時間ｔ２）、ロード運転に復帰する。その後、ロード運転中にベルト８が切断すると（時間ｔ３）、モータ電流が急激に低下する。このとき、モータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上となり、ベルト８の切断状態を検知することができる。
【００４０】
ここで、比較例として、モータ電流が予め設定された閾値より小さいか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定する場合を想定する。この比較例では、モータ電流に対する閾値を、アンロード運転中のモータ電流の最小値Ｂよりも小さくなるように設定する必要がある。そのため、ロード運転中にベルト８が切断した場合、モータ電流が閾値まで低下してベルト８の切断状態を検知するまでに時間を要することになる。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、モータ電流の減少率Ａが予め設定された閾値Ａ０以上であるか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定するので、上述した比較例よりも素早く（言い換えれば、モータ電流が、アンロード運転中のモータ電流の最小値Ｂよりも小さくなる前に）、ベルトの切断状態を検知することができる。したがって、ベルト８が切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御することができ、吸込み絞り弁１８の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【００４２】
なお、例えば吸込み絞り弁１８の逆止弁機能のみによって吸込み絞り弁１８の一次側への油の噴出を防止する方法も考えられるが、このような場合には、弁座２４の一次側への油の噴出の開始とともに弁座２４が閉じ始めるので、油が僅かながらも漏れる。このような場合と比べても、本実施形態は、ベルト８が切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁１８の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、ベルト８が切断状態であると判定された場合に、モータ２を停止させている。これにより、例えばモータ２を停止させない場合と比べ、無駄な電力消費を防ぐことができる。
【００４４】
なお、上記一実施形態においては、制御装置３は、前述の図５で示すように、モータ電流の減少率によってベルト８が切断状態であると判定されたときに、モータ２を停止させた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば圧縮機本体１の吐出側圧力Ｐが予め下限値Ｐｄより低くなるように設定された閾値まで減少したときに圧縮機本体１の吐出側圧力Ｐが予め下限値Ｐｄより低くなるように設定された閾値まで減少したときに、若しくは吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御してから所定時間が経過した後に、モータ２を停止させてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記一実施形態においては、吸込み絞り弁１８の一次側への油の漏れを抑えるための二重の策として、吸込み絞り弁１８が逆止弁機能を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、逆止弁機能を有しなくともよい。また、上記一実施形態においては、制御装置３は、圧縮機本体１の吐出側圧力に基づいて吸込み絞り弁１８を全開状態・全閉状態に切換える制御機能を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、圧縮機本体１の吐出側圧力に基づいて吸込み絞り弁１８の開度を連続的に可変制御する制御機能を有してもよい。また、上記一実施形態においては、特に説明しなかったが、モータ２は、定速であってもよいし、インバータ等で可変速制御されてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 圧縮機本体
１ａ プーリ
２ 電動モータ
２ａ プーリ
３ 制御装置（モータ電流減少率演算手段、ベルト異常判定手段、第１の弁制御手段、第２の弁制御手段、モータ停止手段）
６ モータリレー（モータ停止手段）
７ 電流センサ（電流検出手段）
８ ベルト
１６ 圧力センサ（圧力検出手段）
１８ 吸込み絞り弁
２９ 放気弁（第１の弁制御手段、第２の弁制御手段）
３２ 表示器（表示手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体を備えた油冷式スクリュー圧縮機に係わり、特に、ベルトを介しモータの動力を伝達して圧縮機本体を駆動する油冷式スクリュー圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機本体の作動室内に油を注入することにより、油の冷却、潤滑、及びシール作用によって圧縮効率を高めることができる油冷式スクリュー圧縮機が知られている。圧縮機本体の吐出側には、圧縮空気から油を分離する油分離器が設けられている。そして、油分離器で分離された油は、圧縮機本体の作動室へ供給される一方、圧縮空気は、アフタークーラ等で冷却されて使用先へ供給されるようになっている。
【０００３】
また、圧縮機本体の吸入側には、吸込み絞り弁が設けられている。圧縮機本体が停止すると、圧縮機本体の吐出側（高圧側）の圧縮空気及びこれに含まれる油は、圧縮機本体の吸入側（低圧側）へ逆流する。そのため、圧縮機本体を停止させる場合には、吸込み絞り弁を全閉状態に制御し、吸込み絞り弁の一次側への油の噴出を防ぐようになっている。
【０００４】
ところで、油冷式スクリュー圧縮機においては、ベルトを介しモータの動力を伝達して圧縮機本体を駆動するタイプのものがある。ベルトは、経年的なのびや異物の噛込みによってプーリとの間でスリップが生じ、摩擦熱が発生する。そして、摩擦熱によってベルトが切断される可能性があり、ベルトが切断された場合には圧縮機本体が停止して逆流が発生する。そこで、例えばモータ電流が予め設定された閾値より小さくなったときにベルトが切断状態であると判定して、吸込み絞り弁を全閉状態に制御する方法が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−３０００８７号公報（第１頁右欄６〜８行参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。すなわち、上記従来技術では、モータ電流に対する閾値を、ベルトが正常状態である場合のモータ電流より小さくなるように設定しなければならない。モータ電流は、負荷、すなわち圧縮機本体の吐出側圧力に追従する。そのため、例えば圧縮機本体の吐出側圧力を低下させるアンロード運転に切換えるような構成においては、アンロード運転中のモータ電流の最小値よりも小さくなるように閾値を設定しなければならない。そして、例えば、ロード運転中にベルトが切断すると、圧縮空気及び油の逆流が素早く始まるのにもかかわらず、モータ電流が閾値まで低下してベルトの切断状態を検知するまでに時間を要することになる。したがって、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れが生じる。
【０００７】
本発明の目的は、ベルトが切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れを抑えることができる油冷式スクリュー圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体と、電動モータと、前記圧縮機本体の回転軸及び前記モータの回転軸にそれぞれ設けられたプーリの間で掛け渡され、前記モータの動力を前記圧縮機本体に伝達するベルトと、前記圧縮機本体の吸入側に設けられた吸込み絞り弁と、を備えた油冷式スクリュー圧縮機において、前記モータの電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の検出結果に基づいて前記モータの電流の減少率を演算するモータ電流減少率演算手段と、前記圧縮機本体の運転中に、前記モータの電流の減少率が予め設定された閾値以上であるか否かを判断することにより、前記ベルトが切断状態であるか否かを判定するベルト異常判定手段と、前記ベルトが切断状態であると判定されたときに、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御する第１の弁制御手段と、を備える。
【０００９】
このように本発明においては、モータの電流の減少率（言い換えれば、単位時間当たりのモータの電流の減少幅）が予め設定された閾値以上であるか否かを判断することにより、ベルトが切断状態であるか否かを判定する。これにより、例えばモータの電流が予め設定された閾値より小さいか否かを判断することにより、ベルトが切断状態であるか否かを判定する場合とは異なり、ベルトの切断状態を素早く検知することができる。したがって、ベルトが切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁を全閉状態に制御することができ、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【００１０】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記圧縮機本体の吐出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された上限値まで上昇した場合に、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御してアンロード運転に切換え、そのアンロード運転中に前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された下限値まで下降した場合に、前記吸込み絞り弁を全開状態に制御してロード運転に復帰させる第２の弁制御手段と、を備え、前記モータの電流の減少率に対する前記閾値は、前記ベルトが正常状態における前記アンロード運転中の前記モータの電流の減少率より大きくなるように、予め設定される。
【００１１】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、前記モータを停止するモータ停止手段を備える。
【００１２】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、その旨を表示する表示手段を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベルトが切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における油冷式スクリュー圧縮機の構成を表す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態における吸込み絞り弁の構造を表す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における制御装置の構成を関連部品とともに表すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における制御装置の運転制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態における制御装置の停止制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における圧縮機本体の吐出側圧力及びモータの電流値の経時変化を一例として表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態における油冷式スクリュー圧縮機の構成を表す概略図である。図２は、本実施形態における吸込み絞り弁の構造を表す断面図であり、吸込み絞り弁の開状態を示している。
【００１７】
これら図１及び図２において、油冷式スクリュー圧縮機は、作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体１と、電動モータ２と、制御装置３とを備えている。電源４からモータ２に電力を供給する電力供給配線５にはモータリレー６が介在しており、このモータリレー６は制御装置３によって開閉制御されている。また、電力供給配線５には電流センサ７が設けられており、この電流センサ７で検出されたモータ電流が制御装置３に出力されるようになっている。
【００１８】
圧縮機本体１は、詳細を図示しないが、互いに噛み合うように回転する雌雄一対のスクリュロータと、これらスクリュロータを収納するケーシングとを備えており、スクリュロータの歯溝とケーシングの内壁との間で複数の作動室が形成されている。雌雄一対のスクリュロータのうちの一方（すなわち、雄ロータ又は雌ロータ）の軸端部にはプーリ１ａが設けられ、モータ２の回転軸の端部にはプーリ２ａが設けられ、これらプーリ１ａ，２ａの間でベルト８が掛け渡されている。これにより、ベルト８を介しモータ２の回転力（動力）がスクリュロータに伝達される。そして、雌雄一対のスクリュロータが互いに噛み合うように回転することにより、複数の作動室が軸方向に移動しつつその容積が減少されて、作動室内の空気を圧縮するようになっている。
【００１９】
圧縮機本体１の吐出側には、圧縮空気から油を分離するとともに分離した油を貯留する油分離器９が設けられている。油分離器９で分離された油は、油系統１０を介し圧縮機本体１の作動室に供給されるようになっている。油系統１０には、油を冷却するオイルクーラ１１が設けられ、その下流側に油中の不純物を除去するオイルフィルタ１２が設けられている。
【００２０】
分離器９で分離された圧縮空気は、圧縮空気系統１３を介し使用先に供給されるようになっている。圧縮空気系統１３には、調圧逆止弁１４が設けられ、その下流側に圧縮空気を冷却するアフタークーラ１５などが設けられている。また、調圧弁１４とアフタークーラ１５との間には圧力センサ１６が設けられており、この圧力センサ１６で検出された圧縮機本体１の吐出側圧力が制御装置３に出力されるようになっている。
【００２１】
圧縮機本体の吸入側には、吸気中の塵埃を除去する吸気フィルタ１７と吸込み絞り弁１８が設けられている。吸込み絞り弁１８は、シリンダ部２０内に摺動可能に設けられたピストン２１と、このピストン２１に接続された軸２２と、この軸２２の先端側（図２中左側）の小径部にスライド可能に挿通された弁体２３と、この弁体２３によって開閉される弁座２４とを有している。シリンダ部２０内はピストン２１で区画されており、ピストン２１の摺動方向一方側（図２中左側）にバネ室２５が形成され、ピストン２１の摺動方向他方側（図２中右側）に操作室（加圧室）２６が形成されている。バネ室２５内にはバネ２７が収納されており、このバネ２７の力が開弁方向の付勢力としてピストン２１に作用している。また、操作室２６内の圧力が閉弁方向の付勢力としてピストン２１に作用している。
【００２２】
吸込み絞り弁１８の操作室２６と油分離器９との間には放気経路２８Ａが接続されている。この放気経路２８Ａには放気弁（電磁弁）２９が介在しており、この放気弁２９は制御装置３によって開閉制御されている。また、吸込み絞り弁１８の操作室２６と弁座２４の一次側との間には放気経路２８Ｂが接続されている。そして、例えば放気弁２９が閉状態に制御されると、吸込み絞り弁１８の操作室２６内の圧力が弁座２４の一次側の圧力程度まで下がり、バネ２７の力が操作室２６内の圧力に打ち勝ってピストン２１を図２中右側に摺動させる。これにより、弁体２３が図２中右側に移動して弁座２４を開放する。したがって、いわゆるロード運転となる。
【００２３】
一方、例えば放気弁２９が開状態に制御されると、油分離器９からの圧縮空気が導入されて吸込み絞り弁１８の操作室２６内の圧力が上がり、この操作室２６内の圧力がバネ２７の力に打ち勝ってピストン２１を図２中左側に摺動させる。これにより、弁体２３が図２中左側に移動して弁座２４を閉塞する。また、このとき、油分離器９内の圧縮空気が放気経路２８Ａ，２８Ｂを介し吸込み絞り弁１８の一次側に放出されて、油分離器９内の圧力（言い換えれば、調圧逆止弁１４の上流側圧力）を低下させる。したがって、いわゆるアンロード運転となる。
【００２４】
なお、本実施形態では、弁体２３が軸２２にスライド可能に挿通されおり、吸込み絞り弁１８が逆止弁機能を有している。すなわち、ピストン２１及び弁体２３が図２中右側に移動した開弁状態であっても、吐出側（高圧側）の圧縮空気及びこれに含まれる油が逆流した場合には、その圧力作用によって弁体３２のみが図２中左側に移動して弁座２４を閉塞するようになっている。
【００２５】
次に、本実施形態の要部である制御装置３について説明する。図３は、制御装置３の構成を関連部品とともに表すブロック図である。
【００２６】
この図３において、制御装置３は、運転／停止スイッチ３０、圧力センサ１６、及び電流センサ７等からの信号を入力する入力部３１と、後述する制御処理のプログラムを記憶するＲＯＭ３２（記憶部）と、このＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに基づいて制御処理を行うＣＰＵ３３（中央演算処理部）と、このＣＰＵで生成した制御信号をモータリレー６、放気弁２９、及び表示器３４（例えば液晶ディスプレイ）等へ出力する出力部３５とを有している。なお、運転／停止スイッチ３０は、操作者が運転指示／停止指示を入力可能なものである。
【００２７】
そして、制御装置３は、第１の制御機能として、運転／停止スイッチ３０からの指示信号に応じて、モータリレー６を開閉制御するようになっている。詳細には、例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号を入力した場合は、モータリレー６を閉状態に制御する。これにより、電源４からの電力がモータ２に供給されて、モータ２が駆動する。一方、例えば運転／停止スイッチ３０から停止指示信号を入力した場合は、モータリレー６を開状態に制御する。これにより、電源４からモータ２への電力供給が遮断されて、モータ２が停止するようになっている。
【００２８】
また、制御装置３は、第２の制御機能として、圧縮機本体１の運転時（言い換えれば、モータ２の駆動時）に、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力に基づいてロード運転又はアンロード運転に切換えるようになっている（第２の弁制御手段）。詳細には、例えば圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが予め設定された上限値Ｐｕまで上昇した場合は、放気弁２９を開状態に制御する。これにより、吸込み絞り弁１８が全閉状態となり、アンロード運転に切換わる。また、例えば、アンロード運転中に、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが予め設定された下限値Ｐｄ（但し、Ｐｄ＜Ｐｕ）まで下降した場合は、放気弁２９を閉状態に制御する。これにより、吸込み絞り弁１８が全開状態となり、ロード運転に復帰する。このような運転制御に係わる制御手順を、図４を用いて説明する。図４は、制御装置３の運転制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【００２９】
この図４において、まず、ステップ１００にて、制御装置は、運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されたか否かを判定する。例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されていない場合は、ステップ１００の判定が満たされず、このステップ１００の手順を繰返す。一方、例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力された場合は、ステップ１００の判定が満たされ、ステップ１１０に移る。ステップ１１０では、モータリレー６を閉状態に制御し、モータ２を駆動させる。その後、ステップ１２０に進み、放気弁２９を閉状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全開状態とする（ロード運転）。
【００３０】
そして、ステップ１３０に進み、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕ以上であるか否かを判定する。例えば吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕ未満である場合は、ステップ１３０の判定が満たされず、このステップ１３０の手順を繰返す。一方、例えば吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕ以上である場合は、ステップ１３０の判定が満たされ、ステップ１４０に移る。ステップ１４０では、放気弁２９を開状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全閉状態とする。これにより、アンロード運転に切換わる。
【００３１】
そして、ステップ１５０に進み、アンロード運転中、圧力センサ１６で検出された吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄ以下であるか否かを判定する。例えば吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄを超える場合は、ステップ１５０の判定が満たされず、ステップ１６０に移る。ステップ１６０では、アンロード運転が予め設定された所定時間経過したか否かを判定する。例えばアンロード運転が所定時間経過していない場合は、ステップ１６０の判定が満たされず、前述のステップ１５０に戻って上記同様の手順を繰返す。
【００３２】
例えばステップ１５０にて吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄ以下である場合は、その判定が満たされ、前述のステップ１２０に戻る。ステップ１２０では、放気弁２９を閉状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全開状態とする。これにより、ロード運転に復帰する。
【００３３】
また、例えばステップ１６０にてアンロード運転が所定時間経過した場合は、その判定が満たされ、ステップ１７０に移る。ステップ１７０では、モータリレー６を開状態に制御し、モータ２を停止する。
【００３４】
ここで、本実施形態の最も大きな特徴として、制御装置３は、第３の制御機能として、電流センサ７で検出されたモータ電流に基づいてモータ電流の減少率Ａ（言い換えれば、単位時間当たりのモータ電流の減少幅）を演算し（モータ電流減少率演算手段）、このモータ電流の減少率Ａが予め設定された閾値Ａ０以上であるか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定する（ベルト異常判定手段）。そして、例えばモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上でベルト８が切断状態であると判定されたときに、上述した運転制御より優先して、吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御し（第１の弁制御手段）、モータ２を停止する（モータ停止手段）。このような停止制御に係わる制御手順を、図５を用いて説明する。図５は、制御装置３の停止制御に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。
【００３５】
この図５において、ステップ２００において、制御装置３は、運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されたか否かを判定する。例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力されていない場合は、ステップ２００の判定が満たされず、このステップ２００の手順を繰返す。一方、例えば運転／停止スイッチ３０から運転指示信号が入力された場合は、ステップ２００の判定が満たされ、ステップ２１０に移る。ステップ２１０では、電流センサ７で検出されたモータ電流に基づき、例えば０．５秒毎にモータ電流の減少率Ａを演算する。そして、ステップ２２０に進み、運転／停止スイッチ３０から停止指示信号が入力されたか否かを判定する。例えば運転／停止スイッチ３０から停止指示信号が入力されていない場合は、ステップ２３０に移る。ステップ２３０では、ステップ２１０で演算されたモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上であるか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定する。この閾値Ａ０は、後述の図６で示すように、アンロード運転中のモータ電流の減少率よりも大きくなるように、予め設定されている。そして、例えばモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０未満である場合（言い換えれば、ベルト８が正常状態である場合）は、ステップ２３０の判定が満たされず、前述のステップ２１０に戻って上記同様の手順を繰返す。
【００３６】
一方、例えばモータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上である場合（言い換えれば、ベルト８が切断状態である場合）は、ステップ２３０の判定が満たされ、ステップ２４０に移る。ステップ２４０では、放気弁２９を開状態に制御し、吸込み絞り弁１８を全閉状態とする。その後、ステップ２５０に進み、モータリレー６を開状態に制御し、モータ２を停止する。その後、ステップ２６０に進み、ベルト８が切断状態（異常）であることをモニタ３４に表示させる。
【００３７】
なお、例えばステップ２２０にて運転／停止スイッチ３０から停止指示信号が入力された場合は、その判定が満たされ、ステップ２７０に移る。ステップ２７０では、放気弁２９を開状態に制御して、吸込み絞り弁１８を全閉状態とする。その後、ステップ２８０に進み、モータリレー６を開状態に制御し、モータ２を停止する。
【００３８】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態における吐出側圧力及びモータ電流の経時変化を一例として表すタイムチャートである。
【００３９】
例えば図６で示すように、ロード運転中に吐出側圧力Ｐが上限値Ｐｕまで上昇すると（時間ｔ１）、アンロード運転に切換わる。このアンロード運転中、モータ電流は、負荷、すなわち圧縮機本体１の吐出側圧力（詳細には、調圧逆止弁１４の下流側圧力Ｐではなく、上流側圧力）に追従して、小さくなる。そして、吐出側圧力Ｐが下限値Ｐｄまで下降すると（時間ｔ２）、ロード運転に復帰する。その後、ロード運転中にベルト８が切断すると（時間ｔ３）、モータ電流が急激に低下する。このとき、モータ電流の減少率Ａが閾値Ａ０以上となり、ベルト８の切断状態を検知することができる。
【００４０】
ここで、比較例として、モータ電流が予め設定された閾値より小さいか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定する場合を想定する。この比較例では、モータ電流に対する閾値を、アンロード運転中のモータ電流の最小値Ｂよりも小さくなるように設定する必要がある。そのため、ロード運転中にベルト８が切断した場合、モータ電流が閾値まで低下してベルト８の切断状態を検知するまでに時間を要することになる。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、モータ電流の減少率Ａが予め設定された閾値Ａ０以上であるか否かを判断することにより、ベルト８が切断状態であるか否かを判定するので、上述した比較例よりも素早く（言い換えれば、モータ電流が、アンロード運転中のモータ電流の最小値Ｂよりも小さくなる前に）、ベルトの切断状態を検知することができる。したがって、ベルト８が切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御することができ、吸込み絞り弁１８の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【００４２】
なお、例えば吸込み絞り弁１８の逆止弁機能のみによって吸込み絞り弁１８の一次側への油の噴出を防止する方法も考えられるが、このような場合には、弁座２４の一次側への油の噴出の開始とともに弁座２４が閉じ始めるので、油が僅かながらも漏れる。このような場合と比べても、本実施形態は、ベルト８が切断されたときに素早く対応して、吸込み絞り弁１８の一次側への油の漏れを抑えることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、ベルト８が切断状態であると判定された場合に、モータ２を停止させている。これにより、例えばモータ２を停止させない場合と比べ、無駄な電力消費を防ぐことができる。
【００４４】
なお、上記一実施形態においては、制御装置３は、前述の図５で示すように、モータ電流の減少率によってベルト８が切断状態であると判定されたときに、モータ２を停止させた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば圧縮機本体１の吐出側圧力Ｐが予め下限値Ｐｄより低くなるように設定された閾値まで減少したときに圧縮機本体１の吐出側圧力Ｐが予め下限値Ｐｄより低くなるように設定された閾値まで減少したときに、若しくは吸込み絞り弁１８を全閉状態に制御してから所定時間が経過した後に、モータ２を停止させてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記一実施形態においては、吸込み絞り弁１８の一次側への油の漏れを抑えるための二重の策として、吸込み絞り弁１８が逆止弁機能を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、逆止弁機能を有しなくともよい。また、上記一実施形態においては、制御装置３は、圧縮機本体１の吐出側圧力に基づいて吸込み絞り弁１８を全開状態・全閉状態に切換える制御機能を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、圧縮機本体１の吐出側圧力に基づいて吸込み絞り弁１８の開度を連続的に可変制御する制御機能を有してもよい。また、上記一実施形態においては、特に説明しなかったが、モータ２は、定速であってもよいし、インバータ等で可変速制御されてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 圧縮機本体
１ａ プーリ
２ 電動モータ
２ａ プーリ
３ 制御装置（モータ電流減少率演算手段、ベルト異常判定手段、第１の弁制御手段、第２の弁制御手段、モータ停止手段）
６ モータリレー（モータ停止手段）
７ 電流センサ（電流検出手段）
８ ベルト
１６ 圧力センサ（圧力検出手段）
１８ 吸込み絞り弁
２９ 放気弁（第１の弁制御手段、第２の弁制御手段）
３２ 表示器（表示手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体と、
電動モータと、
前記圧縮機本体の回転軸及び前記モータの回転軸にそれぞれ設けられたプーリの間で掛け渡され、前記モータの動力を前記圧縮機本体に伝達するベルトと、
前記圧縮機本体の吸入側に設けられた吸込み絞り弁と、を備えた油冷式スクリュー圧縮機において、
前記モータの電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出結果に基づいて前記モータの電流の減少率を演算するモータ電流減少率演算手段と、
前記圧縮機本体の運転中に、前記モータの電流の減少率が予め設定された閾値以上であるか否かを判断することにより、前記ベルトが切断状態であるか否かを判定するベルト異常判定手段と、
前記ベルトが切断状態であると判定されたときに、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御する第１の弁制御手段と、を備えたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の油冷式スクリュー圧縮機において、
前記圧縮機本体の吐出側圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された上限値まで上昇した場合に、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御してアンロード運転に切換え、そのアンロード運転中に前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された下限値まで下降した場合に、前記吸込み絞り弁を全開状態に制御してロード運転に復帰させる第２の弁制御手段と、を備え、
前記モータの電流の減少率に対する前記閾値は、前記ベルトが正常状態における前記アンロード運転中の前記モータの電流の減少率より大きくなるように、予め設定されたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の油冷式スクリュー圧縮機において、
前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、前記モータを停止するモータ停止手段を備えたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の油冷式スクリュー圧縮機において、
前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、その旨を表示する表示手段を備えたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【請求項１】
作動室内に油を注入しつつ空気を圧縮する圧縮機本体と、
電動モータと、
前記圧縮機本体の回転軸及び前記モータの回転軸にそれぞれ設けられたプーリの間で掛け渡され、前記モータの動力を前記圧縮機本体に伝達するベルトと、
前記圧縮機本体の吸入側に設けられた吸込み絞り弁と、を備えた油冷式スクリュー圧縮機において、
前記モータの電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出結果に基づいて前記モータの電流の減少率を演算するモータ電流減少率演算手段と、
前記圧縮機本体の運転中に、前記モータの電流の減少率が予め設定された閾値以上であるか否かを判断することにより、前記ベルトが切断状態であるか否かを判定するベルト異常判定手段と、
前記ベルトが切断状態であると判定されたときに、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御する第１の弁制御手段と、を備えたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の油冷式スクリュー圧縮機において、
前記圧縮機本体の吐出側圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された上限値まで上昇した場合に、前記吸込み絞り弁を全閉状態に制御してアンロード運転に切換え、そのアンロード運転中に前記圧縮機本体の吐出側圧力が予め設定された下限値まで下降した場合に、前記吸込み絞り弁を全開状態に制御してロード運転に復帰させる第２の弁制御手段と、を備え、
前記モータの電流の減少率に対する前記閾値は、前記ベルトが正常状態における前記アンロード運転中の前記モータの電流の減少率より大きくなるように、予め設定されたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の油冷式スクリュー圧縮機において、
前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、前記モータを停止するモータ停止手段を備えたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の油冷式スクリュー圧縮機において、
前記ベルトが切断状態であると判定された場合に、その旨を表示する表示手段を備えたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３２７２８（Ｐ２０１３−３２７２８Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８６５２（Ｐ２０１１−１６８６５２）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
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