DE3022661C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorverdichtung und Regulierung eines Schraubenkompressors mit nur einer Schrau­ be, nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 2 oder 3.
Unter dem Begriff "Regulierung" wird in diesem Zusammenhang verstanden, daß der Strömungsdurchsatz einen vorbestimmten Wert erhält, der zu jedem Zeitpunkt in Abhängigkeit von den veränderlichen Bedürfnissen einstellbar ist, nicht aber eine endgültige Einstellung des Kompressors.
Bei solchen Kompressoren arbeitet die Schraube mit wenigstens einem Ritzel (meistens zwei) zusammen, um durch Zusammenwir­ kung der Gewindegänge mit dem Gehäuse und den Zähnen des Rit­ zels, die damit in Eingriff sind, Kompressionskammern zu bil­ den, deren Volumen in dem Maße abnimmt, wie die Zähne in den Gewindegängen fortschreiten.
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit dem Fall, wonach ein solcher Kompressor in einem Kühlkreislauf enthalten ist und in einen Kondensator fördert, in dem das Kühlmittelgas kondensiert. Das kondensierte Fluid sammelt sich in einem Sammler, läuft dann über ein Entspannungsventil und wird dann zu einem Verdampfer geführt, von wo es nach Verdampfung in Gasform zum Kompressor zurückkehrt.
Es ist bekannt, den Wirkungsgrad des Kühlsystems bei Verwen­ dung von Schraubenkompressoren zu verbessern, indem eine Ent­ spannung des kondensierten Kühlmittels auf einem Zwischen­ druck vorgenommen wird, der zwischen dem Druck des Kondensa­ tors und demjenigen des Verdampfers liegt, indem das während dieser Entspannung gebildete Gas von der Flüssigkeit getrennt wird, die dem Verdampfer zugeführt wird, und indem dieses Gas in den Kompressor über eine oder mehrere Vorverdichtungsöff­ nungen eingespeist wird, die an dem Gehäuse an einer von der Ansaugöffnung isolierten Stelle angeordnet sind, jedoch am Anfang der Kompressionszone auf einem Druck zwischen dem An­ saugdruck und dem Ausstoßdruck des Kompressors liegen.
Auf diese Weise wird die von dem Kompressor geleistete Arbeit etwas erhöht, jedoch wird wesentlich stärker die Masse der von dem Kompressor umgewälzten Gase erhöht, wodurch dessen thermodynamischer Wirkungsgrad verbessert wird.
Der Vorteil einer solchen Ausbildung wird jedoch bei den Schraubenkompressoren durch die Art der üblicherweise zur Regulierung des Strömungsdurchsatzes verwendeten Regulier­ mittel begrenzt. Diese Reguliermittel enthalten nämlich zu­ meist Schieber, wie sie in der FR-PS 23 21 613 beschrieben sind und die verschoben werden, um den Kompressionsbeginn zu vergrößern. Wenn nun eine Öffnung zur Einspeisung eines vorverdichteten Volumenstromes vorgesehen ist, so wird diese Öffnung bei entsprechender Stellung des Schiebers mit Gewin­ degängen der Schraube in Verbindung gebracht, die noch mit der Ansaugöffnung in Verbindung sind. Wenn nicht diese Öff­ nung mit dem Schieber mitbewegt wird, was umfangreich und kompliziert ist, ergibt sich, daß die Vorverdichtung nur bei 100% Förderstrom des Kompressorvolumens möglich ist. Der Betrieb mit vermindertem Volumenstrom ist jedoch häufiger erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das es gestattet, einen Schraubenkompressor mit Vorverdichtung zu betreiben und dabei die Möglichkeiten zur Regulierung seines Strömungsdurchsatzes in einem großen Bereich zu bewahren.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfin­ dungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 3 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die Regulierung erfolgt somit in einem Gaskreislauf, der ge­ trennt von demjenigen Kreislauf ist, in dem die Vorverdich­ tung erfolgt. Auf diese Weise sind diese beiden Vorgänge ohne gegenseitige Wechselwirkung. Wie ferner später im einzelnen dargelegt wird, hat diese unsymmetrische Maßnahme keine schädliche Auswirkung auf den Wirkungsgrad der gesamten Vor­ richtung.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird zur Reduzierung des Volumenstroms des Kompressors über das mittels des Ver­ fahrens nach Anspruch 1 erreichte Maß hinaus der Volumenstrom derjenigen Teilkompressoren vermindert, in die ein vorver­ dichteter Volumenstrom eingeleitet wird, indem die Schieber dieser Teilkompressoren bis zu einer Zwischenstellung ver­ schoben werden, und die Öffnung, in die der vorverdichtete Volumenstrom eingeführt wird, wird zur stromabwärts gelegenen Seite des Kompressors hin bis zu einer Stelle verlegt, wo diese Öffnung bei der Zwischenstellung der Schieber nicht in Verbindung mit der Ansaugöffnung des Kompressors ist. Auf diese Weise kann z. B. der Strömungsdurchsatz dieses Teilkom­ pressors um die Hälfte vermindert werden. Wenn die zuvor be­ reits erfolgte Reduzierung des Volumenstromes auf 50% be­ rücksichtigt wird, so wird ersichtlich, daß insgesamt der Strömungsdurchsatz auf 25% des maximalen Durchsatzes re­ duziert werden kann; bei noch niedrigeren Werten werden die wirtschaftlichen Vorteile der Vorverdichtung vernachlässig­ bar.
Einzelheiten mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kompressors zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, der in einen Kühlkreislauf eingeschaltet ist;
Fig. 2 ein Kompressionsdiagramm für die in diesem Kompressor erfolgende Verdichtung, das den Druck p in einem Ge­ windegang der Schraube in Abhängigkeit von dem Winkel R angibt, um den die Schraube ausgehend von der Stel­ lung verdreht wurde, in der dieser Gewindegang von der Ansaugöffnung getrennt wurde;
Fig. 3 eine schematische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Kompressors für eine andere Ausführungsform des Verfahrens;
Fig. 4 eine abgewickelte Darstellung der Schraube des Korn­ pressors mit einem Schieber-Reguliersystem; und
Fig. 5 und 6 besondere Stellungen des Schiebers.
Das in Fig. 1 gezeigte Kühlsystem enthält einen Kompressor 1 mit einer einzigen Schraube, die mit zwei Ritzeln zusammenwirkt, gemäß der Beschreibung in den FR-PSen 13 31 998 und 15 86 832. Es kann davon ausgegangen werden, daß ein solcher Kompressor in Wirklichkeit aus zwei Teilkompressoren 1a und 1b gebildet ist, wovon jeder ein Ritzel enthält, das mit der Schraube in Eingriff ist.
Zwei Ausstoßöffnungen 2a, 2b sind mit einem Kondensator 3 über Rückschlagventile 4a, 4b verbunden, wobei dieser Konden­ sator in einen Behälter 5 für das verflüssigte Kühlmittel mündet. Dieser Behälter steht über ein erstes Flüssigkeits- Entspannventil 6 mit einem Zwischendruckbehälter 7 in Ver­ bindung, der einen Schwimmer 8 enthält, welcher ein zweites Entspannventil 9 steuert, welches das Fluid einem Verdampfer 11 zuführt. Dieser Verdampfer ist ferner mit den Ansaugöff­ nungen 12a, 12b der beiden Teilkompressoren 1a, 1b verbunden.
Der obere Bereich des Behälters 7 ist über eine Leitung 13 mit einer Vorverdichtungs- bzw. Aufladeöffnung 14 verbunden, die in dem Gehäuse des Kompressors 1 angebracht ist, und zwar in dem Teil, der dem Halbkompressor 1b entspricht, und an einer Stelle, die weiter unten genauer definiert wird.
Wenn der Kompressor mit vollem Volumenstrom arbeitet, kondensiert das von den beiden Teilkompressoren abgegebene komprimierte Gas in dem Kondensator 3, und die Flüssigkeit wird in dem Behälter 5 gesammelt. Von dort gelangt die Flüssigkeit in den Behälter 7 und wird teilweise durch Ent­ spannung im Ventil 6 verdampft. Die durch das Entspannen abgekühlte Flüssigkeit wird dem Verdampfer 11 zugeführt, während das durch die teilweise Verdampfung entstandene Gas über die Leitung 13 der Vorverdichtungsöffnung 14 zugeführt wird.
Die Vorverdichtungsöffnung 14 ist an einer Stelle des Gehäu­ ses angeordnet, die im Betrieb von der Einspeisestelle 12b durch einen Zahn des Ritzels des Teilkompressors 1b getrennt ist. Diese Stelle liegt vorzugsweise in der Nähe des Anfangs des Kompressionshubs dieses Zahnes. Da ein Punkt des Gehäuses einen Gewindegang während einer Drehung der Schraube um einen bestimmten Winkel "sieht", der bei einer Schraube mit sechs Gewindegängen die Größenordnung von 60° hat, ergibt sich, daß - wenn die Vorverdichtungsöffnung 14 an einer Stelle angeord­ net werden soll, die stets durch einen Ritzelzahn von der Ansaugstelle getrennt sein soll, wo jedoch der Druck möglichst gering ist - die Mitte dieser Öffnung sich an einer Stelle 15 (Fig. 2) befinden muß, die einer Drehung der Schraube von etwa 30° ausgehend von der Stelle 16 entspricht, wo der Ritzelzahn den Gewindegang schließt.
Es ist zu bemerken, daß der vorstehend genannte Winkel von 60° verkleinert werden kann, wenn die betrachtete Stelle des Gehäuses sich in einem Bereich befindet, wo der Gewindeschei­ tel eine größere Breite aufweist, denn dann überdeckt die Gewinderille einen geringeren Winkelabstand.
Wenn nun versucht wird, den Strömungsdurchsatz des Kompressors zu vermindern, indem die Kompression durch Anheben des Ritzels unterbunden wird (wie in der ER-PS 23 98 901 beschrieben ist) oder indem ein Teil des Gehäuses kontinuierlich verschoben wird (wie in der ER-PS 76 25 431 beschrieben ist), so führt dies dazu, daß der Schließpunkt 16 in Fig. 2 nach links ver­ schoben wird, daß also die Vorverdichtungsöffnung 14 mit der Ansaugöffnung in Verbindung gebracht wird, wodurch die Vorverdichtung entfällt.
Wenn ein Kompressor verwendet wird, dessen Reguliersystem eine 100%-Regulierung ermöglicht, indem das Ritzel an den beiden Teilkompressoren ange­ hoben wird, erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ver­ minderung des Volumenstromes dadurch, daß zu­ nächst die Kompressionswirkung des Teilkompressors 1a unter­ bunden wird.
Auf diese Weise werden zwei Strömungsdurchsatzwerte erreicht, nämlich 100% und 50%, wobei für beide Werte die Vorverdich­ tung erhalten bleibt. Es kann auch der Wert 0% erhalten wer­ den, indem noch das Ritzel des Teilkompressors 1b angehoben wird.
Es können Zwischenwerte erhalten werden, indem ein Loch in dem Gehäuse angebracht wird, und zwar in den Teil, der dem Teilkompressor 1a entspricht, und indem das aus diesem Loch austretende Gas zur Ansaugöffnung geführt wird, z. B. derart, daß nur noch die Hälfte des Volumens der Gewinde­ gänge komprimiert wird. Auf diese Weise verfügt man über einen Zwischenwert von 55%, wobei die Vorverdichtung weiter­ hin erhalten bleibt.
Es kann auch ein Wert von 25% erhalten werden, indem das Ritzel des Teilkompressors 1b angehoben wird und der Teil­ kompressor 1a auf seinem Zwischenwert arbeitet; dann geht jedoch der Vorteil der Vorverdichtung verloren.
Es wird nun der Fall betrachtete wonach der Kompressor mit einem Reguliersystem nach der ER-PS 76 25 431 versehen ist. Zum erleichterten Verständnis wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 kurz das zugrunde liegende Prinzip erläutert.
In Fig. 4 ist in abgewickelter Darstellung die Gesamtheit der Schneckenschraube gezeigt, mit zwei Zonen 100a und 100b, die dem Halbkompressor 1a bzw. 1b entsprechen, wobei zwei Ritzel 101a, 101b diese Zonen begrenzen und mit ihren Zähnen in die Gewindegänge der Schraube eingreifen. Im Normalbetrieb bewegen sich diese Gewindegänge in Richtung eines Pfeiles 102.
Das genannte Reguliersystem enthält zwei Schieber 103a, 103b, die in dem Gehäuse angeordnet sind und gestatten, je nach ihrer Stellung veränderliche Auslaßöffnungen 104a, 104b zu schaffen, die sich neben den festen Ausstoßöffnungen 105a, 105b befinden.
In Fig. 5 ist ein Schieber 103 in einer teilweise vorge­ schobenen Stellung gezeigt, in der eine Öffnung 106 freige­ geben ist, durch die das Gas am Kompressionsbeginn zur An­ saugöffnung zurückkehrt, wobei die veränderliche Öffnung 104 teilweise verschlossen ist.
In Fig. 6 ist der Schieber 103 vollständig vorgeschoben, und der gesamte Gewindegang 108 ist dauernd mit der Ansaugöff­ nung verbunden, so daß keine Kompression mehr stattfindet.
In Fig. 4 ist die Vorverdichtungsöffnung 14 gezeigt, die in einen Gewindescheitel eingeschrieben ist und mit der Rille eines Gewindes 108 in Verbindung gelangt, wenn diese Rille von der Ansaugseite durch einen Ritzelzahn 109 in der oben beschriebenen Weise getrennt bzw. isoliert ist.
Wie zuvor bereits erwähnt wurde, ist es günstig, um den Wirkungsgrad zu verbessern, die Vorverdichtungsöffnung 14 so anzuordnen, daß sie mit dem Gewindegang 108 in Ver­ bindung gelangt, sobald dieser von dem Zahn 109 verschlos­ sen wird. Sobald jedoch der Schieber 103 verschoben wird, gelangt der Gewindegang 108 in Verbindung sowohl mit der Öff­ nung 14 als auch mit dem Durchlaß 106, in dem der Ansaug­ druck herrscht, wodurch die Vorverdichtung verhindert wird.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Kompressor, der mit einem Schieber-Reguliersystem versehen ist, besteht dieses Verfahren also darin, daß der Strö­ mungsdurchsatz kontinuierlich reguliert wird, indem nur auf den Schieber eingewirkt wird, der zu dem Teilkompressor 1a gehört, welcher keine Vorverdichtungsöffnung aufweist, ohne die Stellung des Schiebers zu verändern, der zu dem Teilkompressor 1b gehört. Durch Ausnutzung des gesamten Verschiebungsweges des Schiebers kann auf diese Weise eine kontinuierliche Regulierung des Strömungsdurchsatzes zwi­ schen 100% und 50% erreicht werden, wobei gleichzeitig die Vorteile der Vorverdichtung bewahrt werden.
Die Erfindung führt zu einem überraschenden Ergebnis. Da­ durch, daß nur eine Vorverdichtungsöffnung anstelle von zweien verwendet wird, müßte nämlich normalerweise der Wirkungsgrad des Systems verschlechtert werden, denn indem in die Gewindegänge nur eines Teilkompressors die Vorver­ dichtungsströmung eingespeist wird, die normalerweise dazu bestimmt ist, in beide Teilkompressoren eingeleitet zu werden, wird der mittlere Druck in dem vorverdichteten Gewindegang angehoben, und folglich ebenso der Druck in dem Behälter 7.
Dadurch ergeben sich eine Temperaturerhöhung in diesem Behälter, eine Reduzierung der in die Vorverdichtungsöff­ nung eingeleiteten Gasmenge und eine Zunahme des dem Ver­ dampfer nutzlos zugeführten Gases, das also vollständig von dem Kompressor wieder komprimiert werden muß, anstatt nur teilweise wieder komprimiert zu werden, wenn es durch die Vorverdichtungsöffnung eingeleitet wird.
Versuchsergebnisse zeigen jedoch, daß dieses Phänomen zwar auftritt, daß jedoch eine andere, und zwar günstige Er­ scheinung diese Verschlechterung bei weitem kompensiert.
Es wurde nämlich gefunden, daß bei Einleitung des Gases in die Gewindegänge mit Vorverdichtung die volumetrischen Leck­ verluste des Kompressors gesteigert werden, daß jedoch diese Leckverluste bedeutend niedriger sind, wenn derselbe Strö­ mungsdurchsatz in nur einen Teilkompressor und nicht in beide Teilkompressoren eingeleitet wird.
Bei einem nur mit einer Schraube arbeitenden Kompressor mit 1600 1 Volumen, der mit 3000 U/min arbeitet und ein Kälte­ mittel "Frigorene 22" von 3 bar auf 12 bar komprimiert, führt z. B. die Vorverdichtung mit zwei Öffnungen von je­ weils etwa 1,5 cm2 dazu, daß das Gas unter einem mittleren Druck von etwa 5,10 bar wieder eingespeist wird.
Daraus ergibt sich die Möglichkeit, über diese Öffnungen in den Kompressor etwa 20,4% des angesaugten Gases wieder ein­ zuspeisen, und zwar auf Kosten einer Erhöhung der aufge­ nommenen Leistung von etwa 5% und bei einer Durchsatzredu­ zierung (in bezug auf den Durchsatz ohne Vorverdichtung) von etwa 8%, so daß sich durch die Vorverdichtung ein Energie­ nettogewinn von etwa 20,4%-5%-8%=7,4% ergibt. Wenn die Einspeisung mit nur einer einzigen Öffnung von 2 cm2 durchgeführt wird, steigt der mittlere Druck, der sich in dem vorverdichteten Gewindegang einstellt, auf 5,8 bar an, und der Prozentsatz des wiedereingespeisten Gases sinkt auf 18% ab; die Steigerung der verbrauchten Leistung bleibt ungefähr die gleiche mit einem Wert von 5%, die Verminderung des Durchsatzes beträgt jedoch nur 5%, wodurch sich ein durch die Vorverdichtung geschaffener Energiegewinn von 18%-5%-5%=8% ergibt. Es ist also ersichtlich, daß der Wirkungsgrad im wesentlichen unverändert bleibt.
Es ist ferner möglich, die Vorteile der Vorverdichtung auf Betriebsleistungen von weniger als 50% auszudehnen, indem die Öffnung entweder kontinuierlich verschoben wird oder, wie in Fig. 3 gezeigt, eine zweite Öffnung 17 vorgesehen wird, die in dem Kompressions­ diagramm der Fig. 2 zu einem Punkt 18 verschoben ist, der von dem Punkt 16 weiter entfernt ist als der Punkt 15, so daß diese Öffnung 17 auf einem Teil des Verschiebungsweges des dem Teilkompressor 1b zugeordneten Schiebers von der Ansaugöffnung getrennt bzw. isoliert bleibt, z. B. also mit dem Gewindegang erst dann in Verbindung gelangt, wenn dessen Volumen nur noch die Hälfte seines Gesamtwertes beträgt.
Wenn der Strömungsdurchsatz unter 50% absinkt, wird ein Ventil 19 geschlossen, das der Öffnung 14 zugeordnet ist, und ein der Öffnung 17 zugeordnetes Ventil 20 wird geöffnet.
Diese Ausbildung gestattet es, den Vorteil der Vorverdich­ tung bis zu einer Stelle auszudehnen, wo die Gewindegänge des Teilkompressors 1b zur Hälfte gefüllt sind, also bis zu einem Strömungsdurchsatz von 25%; bei niedrigeren Werten werden die wirtschaftlichen Vorteile der Vorverdichtung ver­ nachlässigbar, weil der Kompressor normalerweise selten unterhalb dieses Wertes arbeitet.
Es ist zu beachten, daß die Abscheidung des den Zwischen­ druck aufweisenden Gases auch auf andere Weise erfolgen kann als mittels eines Behälters 7 mit einem Schwimmer, ohne den Erfindungsgedanken zu verändern, z. B. durch einen Zentrifugenabscheider oder - wie bei zweistufigen Vorrich­ tungen üblich - durch Verdampfen eines Teils der Flüssig­ keit auf dem Zwischendruck und Unterkühlung des Restes der kondensierten Flüssigkeit über einen Wärmetauscher.
Im Rahmen der Erfindung ist es ferner vorgesehen, anstelle von zwei Ritzeln und folglich zwei Teilkompressoren eine Anzahl von drei Teilkompressoren bzw. Ritzeln vorzusehen, mit einer oder zwei Vorverdichtungsöffnungen, die zwischen diesen drei Teilkompressoren verteilt sind; ebenfalls ist es vorgesehen, anstelle von Kompressoren mit zylindrischen Schrauben und ebenen Ritzeln, wie sie in der FR-PS 76 25 431 beschrieben sind, Kompressoren mit zylindrischen, konischen oder ebenen Schrauben mit ebenen oder zylindrischen Ritzeln zu verwenden, wie sie in den FR-PSen 13 31 998 und 15 86 832 beschrieben sind.

Claims (4)

1. Verfahren zur Vorverdichtung und Regulierung eines Schrau­ benkompressors mit einer einzigen Schraube, die mit wenig­ stens zwei Ritzeln zusammenwirkt und ebenso viele Teilkom­ pressoren bildet, wie Ritzel vorhanden sind, wobei diese Teilkompressoren parallel arbeiten und wenigstens einer von ihnen mit einem Schieber zur Regulierung des Volumenstromes ver­ sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorverdichteter Volumenstrom in nur einen der Teilkompressoren eingeführt wird und daß der Volumenstrom des Kompressors ausgehend von einem Maximaldurchsatz durch Verminderung reguliert wird, indem der Volumenstrom derjenigen Teilkompressoren vermindert wird, in die kein vorverdichteter Volumenstrom eingeführt wird.
2. Verfahren zur Vorverdichtung und Regulierung eines Schrau­ benkompressors mit einer einzigen Schraube, die mit wenig­ stens zwei Ritzeln zusammenwirkt und ebenso viele Teilkom­ pressoren bildet, wie Ritzel vorhanden sind, wobei diese Teilkompressoren parallel arbeiten und wenigstens einer von ihnen mit einem Schieber zur Regulierung des Volumenstromes ver­ sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung des Volumenstroms des Kompressors über das mittels des Verfahrens nach Anspruch 1 erreichte Maß hinaus der Volumenstrom desje­ nigen Teilkompressors vermindert wird, in welchen ein vorver­ dichteter Volumenstrom eingeführt wird, indem der Schieber dieses Teilkompressors bis zu einer Zwischenstellung ver­ schoben wird, und daß die Öffnung, in die der vorverdichte­ te Volumenstrom eingeführt wird, zu der stromabwärts gelege­ nen Seite des Kompressors hin bis zu einer Stelle verlegt wird, wo diese Öffnung bei der Zwischenstellung des Schiebers nicht in Verbindung mit der Ansaugöffnung dem Kompressors ist.
3. Verfahren zur Vorverdichtung und Regulierung eines Schrau­ benkompressors mit einer einzigen Schraube, die mit wenig­ stens zwei Ritzeln zusammenwirkt und ebenso viele Teilkom­ pressoren bildet, wie Ritzel vorhanden sind, wobei diese Teilkompressoren parallel arbeiten und bei wenigstens einem von ihnen das Ritzel zur Verminderung des Volumenstroms des Kompressors von dessen Schraube abhebbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein vorverdichteter Volumenstrom in nur einen der Teilkompressoren eingeführt wird und daß der Volumenstrom des Kompressors ausgehend von dem Maximaldurchsatz durch Ver­ minderung reguliert wird, indem der Volumenstrom derjenigen Teilkompressoren vermindert wird, in die kein vorverdichteter Volumenstrom eingeführt wird.
4. Schraubenkompressor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Öff­ nungen (14, 17) zum Einspeisen des vorverdichteten Volumen­ stroms vorgesehen sind und daß diese Öffnungen (14, 17) se­ lektiv zur Verlagerung der Einspeisestelle durch Ventile (19, 20) absperrbar sind.
DE19803022661 1979-06-19 1980-06-18 Verfahren zur vorverdichtung und regulierung eines schneckenschraubenkompressors mit nur einer schraube Granted DE3022661A1 (de)

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FR7915675A FR2459385A1 (fr) 1979-06-19 1979-06-19 Procede pour suralimenter et regler un compresseur a vis unique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3022661A1 DE3022661A1 (de) 1981-01-15
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US (1) US4364714A (de)
JP (1) JPS562490A (de)
DE (1) DE3022661A1 (de)
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GB (1) GB2053360B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4227332A1 (de) * 1991-08-19 1993-02-25 American Standard Inc Schraubenverdichter

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2526880B1 (fr) * 1982-05-13 1986-07-11 Zimmern Bernard Machine a vis et pignon a taux de compression variable
US4762469A (en) * 1986-03-03 1988-08-09 American Standard Inc. Rotor anti-reverse rotation arrangement in a screw compressor
FR2603666B1 (fr) * 1986-09-10 1990-11-09 Zimmern Bernard Compresseur injecte a commutateur de liquide
US4861246A (en) * 1988-01-07 1989-08-29 Bernard Zimmern Injected compressor with liquid switch
US5244357A (en) * 1990-03-16 1993-09-14 Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellshaft Method for continuous control of delivery rate of reciprocating compressors and device for carrying out the method
DE4404787B4 (de) * 1994-02-08 2008-01-03 Grasso Gmbh Refrigeration Technology Kälteanlage mit ölüberfluteten Schraubenverdichtern
JPH09196478A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Nippon Soken Inc 冷凍サイクル
FR2775339B1 (fr) * 1998-02-24 2000-03-31 Jf Cesbron Holding Soc Installation frigorifique a compression
JP2001090684A (ja) * 1999-09-22 2001-04-03 Daikin Ind Ltd スクリュー圧縮機および冷凍装置
JP4140488B2 (ja) 2003-09-09 2008-08-27 ダイキン工業株式会社 スクリュー圧縮機および冷凍装置
US20100192607A1 (en) * 2004-10-14 2010-08-05 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioner/heat pump with injection circuit and automatic control thereof
JP4459776B2 (ja) * 2004-10-18 2010-04-28 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機
CN100554820C (zh) * 2006-03-27 2009-10-28 三菱电机株式会社 冷冻空调装置
JP4183021B1 (ja) * 2007-06-11 2008-11-19 ダイキン工業株式会社 圧縮機および冷凍装置
US8348649B2 (en) * 2007-08-07 2013-01-08 Daikin Industries, Ltd. Single screw compressor and a method for processing a screw rotor
CN101779041B (zh) * 2007-08-07 2011-08-31 大金工业株式会社 单螺杆式压缩机
EP2233743B1 (de) * 2007-12-17 2016-02-17 Daikin Industries, Ltd. Schraubenverdichter
US9163634B2 (en) 2012-09-27 2015-10-20 Vilter Manufacturing Llc Apparatus and method for enhancing compressor efficiency
WO2017119075A1 (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 三菱電機株式会社 スクリュー圧縮機および冷凍サイクル装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2817396A (en) * 1948-09-18 1957-12-24 United Aircraft Prod Fuel supply system and valve therefor
FR1586832A (de) * 1968-02-08 1970-03-06
GB1335025A (en) * 1969-12-31 1973-10-24 Howden Godfrey Ltd Method of and apparatus for refrigeration
US3869227A (en) * 1974-03-08 1975-03-04 Vilter Manufacturing Corp Variable capacity rotary screw compressor having variable high pressure suction fluid inlets
SE382663B (sv) * 1974-04-11 1976-02-09 Stal Refrigeration Ab Sett att fora in mellantryckgas i en skruvkylkompressor jemte skruvkompressor for genomforande av settet.
FR2281510A1 (fr) * 1974-08-05 1976-03-05 Zimmern Bernard Procede de regulation des compresseurs rotatifs doubles et dispositifs pour sa mise en oeuvre
US4005949A (en) * 1974-10-10 1977-02-01 Vilter Manufacturing Corporation Variable capacity rotary screw compressor
GB1555329A (en) * 1975-08-21 1979-11-07 Hall Thermotank Prod Ltd Rotary fluid machines
GB1555330A (en) * 1978-03-21 1979-11-07 Hall Thermotank Prod Ltd Rotary fluid machines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4227332A1 (de) * 1991-08-19 1993-02-25 American Standard Inc Schraubenverdichter

Also Published As

Publication number Publication date
DE3022661A1 (de) 1981-01-15
JPS562490A (en) 1981-01-12
GB2053360B (en) 1983-05-18
US4364714A (en) 1982-12-21
GB2053360A (en) 1981-02-04
FR2459385B1 (de) 1983-07-18
FR2459385A1 (fr) 1981-01-09
JPH0135197B2 (de) 1989-07-24

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