在螺旋压缩机的容量控制装置中，为了在运转负荷小的情况下或 输出侧配管的容量较大情况下，减少在不需要高压力下的运转，提高 节能效果，提出了如下方案，即，从返回压力向控制压力的负荷运转 (负载(load)运转)状态和从控制压力向返回压力的低压力运转(卸 载(unload)运转)状态的反复运转(负载运转和卸载运转)中的返回 压力和控制压力的循环时间，当该时间在预先根据各部件的寿命规定 的最短周期以下的情况下，使上述控制压力降低至上述最短周期的界 限(参照专利文献1).
专利文献1日本专利公开平4-159491号公报。

在螺旋压缩机的容量控制装置中，为了使压缩机的负载运转和卸 载运转的循环时间在根据各部件的寿命而规定的最短周期T以上，因 而，在令压缩机的输出空气量为Qs，吸入压力为Ps，负荷率为X，控 制压力/返回压力间的压力差为ΔP的情况下，必要空气槽容量C，可 由以下的公式计算。
公式1：
$C=\frac{T\times \mathrm{Qs}\times \mathrm{Ps}\times X(1-X)}{\mathrm{\Delta P}}$
从上述公式可看出，当控制压力和/返回压力之间的压力差ΔP减 小时，空气槽的必要容量C增大。因此，上述以往技术在实现降低控 制压力并节能上具有有利的一面，但是相反，由于是进一步减小控制 压力和返回压力之间压力差ΔP，空气槽的必要容量C更增大。
通常，如果考虑节能性，则设置在压缩机中的空气槽越大越好， 但由于在多数情况下，难以设置成根据上述计算式计算的空气槽，因 此，目前的现状是不得不减少空气槽的容量。所以，采用上述以往的 技术，要反复地进行频繁的装载运转和卸载运转，产生部件异常磨损 的问题。
本发明是根据上述问题而提出的，其目的是要提供一种可抑制吸 入节流阀等部件的消耗，并可以实现长寿命的螺旋压缩机的容量控制 装置。
为了达到上述目的，第1发明的螺旋压缩机的容量控制装置，可 利用从负荷运转状态切换至低压力运转的控制压力，和从低压力运转 切换至负荷运转的返回压力，来控制吸入节流阀；其特征在于，具有： 检测上述压缩机的输出压力的压力检测器，和控制单元；该控制单元， 根据由上述压力检测器所检测的测定压力计算上述负荷运转和上述低 压力运转的循环时间，当该循环时间在根据预先设定的各部件的寿命 而规定的最短周期以下的情况下，使上述控制压力向高压侧变更。
另外，第2发明的一种油冷式螺旋压缩机的容量控制装置，可利 用从负荷运转状态切换至低压力运转的控制压力，和从低压力运转切 换至负荷运转的返回压力，来控制吸入节流阀；其特征在于，具有： 检测上述压缩机的输出压力的压力检测器，和控制单元；该控制单元， 根据由上述压力检测器所检测的测定压力计算上述负荷运转和上述低 压力运转的循环时间，当该循环时间在根据预先存储设定的各部件的 寿命而规定的最短周期以下的情况下，使上述控制压力向高压侧变更， 利用上述控制压力的上升，当上述循环时间不能避免为上述最短周期 以下的情况下，转换至吸入节流的控制。
另外，第3发明根据第1或第2发明，其特征在于：上述最短周 期根据上述吸入节流阀的寿命而规定。
另外，第4发明的一种螺旋压缩机的容量控制方法，是可利用从 负荷运转状态切换至低压力运转的控制压力，和从低压力运转切换至 负荷运转的返回压力，来控制吸入节流阀的螺旋压缩机的容量控制方 法；其特征在于：根据由检测上述压缩机的输出压力的压力检测器所 检测的测定压力，利用控制单元计算上述负荷运转和上述低压力运转 的循环时间，当该循环时间在根据预先设定的各部件的寿命而规定的 最短周期以下的情况下，使上述控制压力向高压侧变更。
另外，第5发明的一种油冷式螺旋压缩机的容量控制方法，是可 利用从负荷运转状态切换至低压力运转的控制压力，和从低压力运转 切换至负荷运转的返回压力，来控制吸入节流阀的油冷式螺旋压缩机 的容量控制方法；其特征在于：根据由检测上述压缩机的输出压力的 压力检测器所检测的测定压力，利用控制单元计算上述负荷运转和上 述低压力运转的循环时间，当该循环时间在根据预先存储设定的各部 件的寿命而规定的最短周期以下的情况下，使上述控制压力向高压侧 变更，利用上升控制压力的上升，当上述循环时间不能避免为上述最 短周期以下的情况下，转换至吸入节流的控制。
发明的效果
利用本发明的控制装置，在达到控制压力的时刻测定的负载运转 和卸载运转的循环时间在根据各部件的寿命而规定的最短周期T以下 的情况下，使控制压力向高压侧变更，以其作为新的控制压力来进行 容量控制，因此可抑制吸入节流阀等部件的消耗。其结果是，可延长 吸入节流阀等部件的寿命，并可减轻其维修作业。
附图说明
图1为表示本发明的油冷式螺旋压缩机及其容量控制装置的一个 实施方式的全体结构的概略图；
图2为表示图1所示的本发明的油冷式螺旋压缩机的容量控制装 置的一个实施方式的压缩机压力变动的特性图；
图3为图1所示的本发明的油冷式螺旋压缩机的容量控制装置的 一个实施方式的控制流程图；
图4为表示本发明的油冷式螺旋压缩机的容量控制装置的另一个 实施方式的压缩机压力变动的特性图；
图5为表示本发明的油冷式螺旋压缩机的容量控制装置的另一个 实施方式和另一种容量控制方法的节能特性的比较的图。
符号说明
1螺旋压缩机
2驱动电机
3吸入节流阀
4气缸
5电磁阀
8吸入过滤器
9油箱
10分离器元件
11调压单向阀
12后冷却器
13空气槽
14油冷却器
15压力检测器
16控制装置

下面，利用附图，说明本发明的螺旋压缩机的容量控制装置的实 施方式。
图1～图3为表示本发明的油冷式螺旋压缩机的容量控制装置的 一个实施方式的图。图1为表示本发明的油冷式螺旋压缩机及其容量 控制装置的一个实施方式的全体结构的概略图。图2为表示本发明的 压缩机压力变动的特性图。图3为本发明的油冷式螺旋压缩机的容量 控制装置的一个实施方式的控制流程图。
在图1中，1为油冷式螺旋压缩机，2为螺旋压缩机1的驱动电机， 3为设置在螺旋压缩机1的吸入侧上的吸入节流阀，4为吸入节流阀3 的操作用气缸(cylinder)，5为使操作用气缸切换至压力气体供给管6 或外来气体侧7的电磁阀，8为安装在螺旋压缩机1的吸入侧上的吸入 过滤器，9为设置在螺旋压缩机1的输出侧上的油箱。该油箱9将利用 螺旋压缩机1压缩的压缩后的压缩空气一次分离为压缩空气和润滑油， 并将润滑油贮留在其下部。
10为吸入由油箱9分离的压缩空气的分离器元件(separator element)。该分离器元件10对压缩空气和润滑油进行二次分离。11 为设置在分离器元件10的部分上的调压单向阀。12为对来自调压单向 阀11的压缩空气进行冷却的后冷却器(after cooler)，13为与后冷却 器12连接的空气槽。14为吸入和冷却贮留在油箱9的下部的润滑油的 油却器。由该油冷却器14冷却的润滑油被导入螺螺旋压缩机1的吸入 侧。
15为检测压缩空气压力的压力检测器。在这个例子中，该压力检 测器15安装在分离器元件10的部分上。16为控制装置。该控制装置 16具有存储部16A，计算部16B，输入部16C，输出部16D。在存储 部16A中存储根据各个部件的寿命(例如吸入节流阀3的开闭次数) 而规定的最短周期T，控制压力P1，相对于该控制压力P1的上升压力 值ΔPU和返回压力P2。计算部16B将由上述压力检测器15检测的压 力与返回压力P2和控制压力P1进行比较，将负荷指令和卸载指令输 出至切换阀5，同时，计算负荷运转和卸载运转的循环时间t，当该循 环时间t在预先存储的最短周期T以下的情况下，具有将上述压力值 ΔPU与控制压力P1相加，并将其设定为新的控制压力的功能。
下面，说明上述本发明的油冷式螺旋压缩机的一个实施方式的动 作。
在图1中，被压缩的空气通过吸入过滤器8、吸入节流阀3，被吸 入压缩机1的本体中。由压缩机1压缩的压缩后的压缩空气，在油箱9 内对压缩空气和润滑油进行一次分离。润滑油积存在油箱9的下部， 在用油冷却器14冷却后，再次对压缩机1的本体进行润滑。
油箱9的压缩空气流入分离器元件10中，对压缩空气和润滑油进 行二次分离。分离的压缩空气，经过调压单向阀11，在利用后冷却器 12与外界气体进行热交热，冷却至规定温度后，输出至压缩机1设备 外。
输出至压缩机1设备外的压缩空气，根据使用用途不同，在通过 各种辅助器件后，经过空气槽13，供给末端。该空气槽13越大，则上 述压缩空气气体路径的压力变动越小，可以减小负荷运转和卸载运转 的循环数。
但是，实际上由于设置超过需要的空气槽13的情况很少，因此， 存在部件消耗或向吸入节流控制自动切换的问题。
利用压力检测器15测定压缩空气路径的压力变动的变化。将该测 定压力输入至控制装置16。这样，控制装置16对压缩机1的容量控制 进行管理。
利用压力检测器15测定的压力变动为图2的虚线所示的波形。即： 当压缩机1转换至负荷运转时，压力上升，在达到控制压力P1时刻， 压缩机1转换至卸载运转。
当压缩机1转换至卸载运转时，压力降低，在达到返回压力P2时 刻，压缩机1转换至负荷运转。由于卸载运转中，关闭吸入节流阀3， 不吸气，因此压缩机1的本体的吸气侧成为负压。由于从压缩机1的 本体到调压单向阀11之间相对于负荷形成低压力的运转，因此，动力 相对于负荷较低。
压缩机1通过反复进行负荷运转和卸载运转的动作，可达到节能。 图2的虚线所示的压力脉动为以往技术的压力波形。在这种情况下， 当某一负荷下的负荷运转和卸载运转的循环时间在根据各部件的寿命 而规定的最短周期T以上的情况下，在下一个循环中，自动使控制压 力降低至控制压力PD，以使其成为最短周期T。
由此，相对于原来的控制压力，压力降低的部分可以实现节能， 但作为以往技术的问题，如上所述，会引起基于最短周期T的频繁的 负荷运转和卸载运转的重复动作。另外，如图2所示，将控制压力自 动调整为控制压力PD，使负荷运转和卸载运转的循环时间为最短周期 T以后，再产生负荷变动的情况下，当在下一个循环中，为最短周期T 以下时，在下一个循环中，如图2的双点划线所示，可转换至吸入节 流控制。
因此，通过转换至吸入节流控制，可抑制负荷运转和卸载运转的 频度，但在节能方面是不利的。
在本发明中，如图2的实线所示，控制压力的变动波形。即：作 为图2的虚线所示的以往技术的压力变动的延长，当说明本发明压力 变动波形的控制时，在图2中，说明了在控制压力PD下进行转换的情 况，但是，也可以是在控制压力P1下。在下一个循环中，控制装置16 利用与在前一循环中转换的控制压力PD相对，只高出上升压力值ΔPU 的控制压力(在该例子中为控制压力P1)转换至卸载运转，并对循环 时间t进行计时。
接着，控制装置16的计算部16B，在该循环时间t比存储在存储 部16A中的最短周期T短的情况下，将再次只上升了上升压力值ΔPU 的压力PU设定作为控制压力PU。根据该控制压力PU，将压缩机1 转换至卸载运转。
如上所述，将前次的负荷运转和卸载运转的循环时间t与最短周期 T进行比较，直至满足T＞t，通过重复上升压力值ΔPU的压力上升， 可以在不使其运转在负荷运转与卸载运转的循环的最短周期T以下的 状态，另外，还可以在不转换至吸入节流控制的情况下进行容量控制， 并可以继续节能运转。
在图3中表示上述的控制流程。优选为，上升压力值ΔPU以大约 0.05MPa为目标，控制压力的最高值在各个部件的允许压力以下，因 压力上升造成的温度上升在允许的范围内，而且对于吸入节流阀控制 为可发挥节能性的范围以下。
图4为表示本发明的油冷式螺旋压缩机容量控制装置的另一实施 方式的压缩机压力变动的特性图。在图4中与图3的符号相同的符号 表示相同或相当的部分。
该实施方式除了上述本发明的一个实施方式的容量控制以外，在 相对于前次设定的控制压力只上升一个上升压力值ΔPU中，当负荷运 转和卸载运转的循环时间t不能避免为最短周期T以下的情况下，即， 将前次的负荷动转和卸载运转的循环时间t与最短周期T比较，成为 T＞t，并且在测定压力成分控制压力P1的情况下，控制装置16将转换 至吸入节流控制的信号输出至电磁阀5，进行由图4的双点划线Y表 示的吸入节流控制。
根据该实施方式，与上述实施方式同样，除了有可抑制部件的消 耗的效果以外，相对于以往的控制，由于可减少转换至吸入节流控制 的频度，因此可比以往节能。
下面，利用图5说明上述本发明实施方式，相对于吸入节流控制 在节能方面有利的理由。
图5为表示利用各种容量控制方法的节能特性的比较的图，是记 载了轴功率比W相对于各使用空气量比Q的图。图5中的特性曲线A 表示一般的负荷运转和卸载运转控制的节能特性，特性线B表示吸入 节流控制的节能特性，特性线C表示本发明的节能特性。
关于节能，充分地确保空气槽13的容量，发挥一般的负荷运转和 卸载运转控制的节能特性是最好的方法，但如上所述，由于受设置空 间等的限制，难以确保空气槽13，因此，压缩机制造商目前通常较多 是按标准对吸入节流控制进行装备。
图5所示的本发明的实施方式的节能特性相当于压力上升 0.05MPa作的图。从图5可看出，在该压力上升ΔPU的情况下，利用 本发明的容量控制方法，相对于以往使用的吸入节流控制方法，在大 部分使用空气量比Q的区域中，轴功率比W降低。
从以上可知，在本发中除了有可抑制部件消耗的效果外，相对于 具有相同的抑制部件消耗的效果的吸入节流控制，在节能方面有利。
在上述的实施方式中，说明了在油冷式螺旋压缩机中使用本发明 的例子，但在压缩工序中，也可适用于喷射水的水润滑式螺旋压缩机 中，并得到同样的效果。