DK164328B - Skruekompressor med indstillelig kapacitet og volumenforhold - Google Patents

Description

DK 164328 B

i

Opfindelsen omhandler en skruekompressor af den i krav 1's indledning angivne art.

En roterbar skruekompressor, hvis volumenforhold kan ju-5 steres under drift, frembyder talrige fordele i sammenligning med kompressorer med konstant volumenforhold. Den største fordel er nedsat energiforbrug og forbedret virkningsgrad, især ved anvendelse i anlæg, hvor indsugnings-og afgangstrykniveauerne er udsat for ændringer med ti-10 den. Arbejdsbetingelser såsom belastningen, omgivelsernes temperatur, opstart og lignende kan således påvirke kondensationstrykket og derved afgangstrykket uden for kompressoren.

15 For små afgangstryk er der et tilsvarende mindre krav om rumfangsforholdet. Samtidigt kan indsugningstrykket være blevet mindre end nødvendigt og dermed angive, at en aflastning af kompressoren er Ønskelig.

20 Ønsket om et ubegrænset variabelt rumfangsforhold fordyrer imidlertid anlægget på grund af kompleksiteten. Fra beskrivelsen til US-patent nr. 4 516 914 kendes et anlæg af denne art, hvor de detekterede tryk indfødes i en mikrocomputer til styring af bevægelsen af gliderventiler-25 ne. For en stor kompressor kan den ekstra styringsomkostning retfærdiggøres ved energibesparelsen, men når kompressoren er mindre, forbliver styringsomkostningerne forholdsvis konstante og således vanskeligere at retfærdiggøre baseret på reduceret energiforbrug, fordi det to-30 tale energiforbrug af en lille kompressor er lavere, og fordi den med et ubegrænset variabelt rumfangsforhold mulige trinvise forbedring i forhold til et trinvis variabelt rumfangsforhold er mindre. 1

Opfindelsen har til formål at angive en skruekompressor af den omhandlede art, hvor gliderventilerne kan styres effektivt under drift uden anvendelse af en fordyrende 2

DK 164328 B

datamat og tilhørende styreorganer.

Dette formål opnås ved, at skruekompressoren er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del, idet der i den-5 ne konstruktion kun kræves trykkontakter, der afføler afgangstrykket og sugetrykket, til at etablere basis for styring af henholdsvis ventilen på sugesiden til trinvis regulering af volumenforholdet og kontinuerlig styring af ventilen på tryksiden og dermed af kapaciteten.

10

Hensigtsmæssige enkeltheder ved skruekompressoren ifølge opfindelsen er angivet i krav 2-7.

Styreorganerne i skruekompressoren ifølge opfindelsen er 15 baseret på en vilkårlig af flere kendte modeller mellem trykforhold og volumenforhold for en vilkårlig foreliggende gasart. Et typisk forhold varierer for forskellige gasarter i overensstemmelse med forholdet for specifik varme eller K-værdi. Heraf følger, at med kendskab til 20 olen gasart, der komprimeres, er det for enhver given værdi af indsugningstrykket muligt at bestemme den eller de korrekte afgangstrykværdier til frembringelse af det eller de ønskede trykforhold til passende justering af volumenforholdsstyringen. En fremgangsmåde hertil består i 25 at tilvejebringe to trykkontakter forbundne med kompressorafgangstrykket og indstillet til at fungere ved forskellige trykniveauer.

Med kendskab til den styrede værdi af indsugningstrykket 30 som bestemt ved indstillingspunkterne for kapacitetsstyretrykkontakterne kan man bestemme de passende indstillingspunkter for rumfangsforholdsstyretrykkontakterne.

Dette kan gøres ved beregning af eller aflæsning af et kort, hvor resultaterne af de forud foretagne beregninger 35 er opregnet for en given gasart med indsugningstryk (og/eller ækvivalent mætningstemperatur) på den ene koordinatakse og de korrekte afgangstrykkontaktindstillinger

DK 164328 B

3 på den anden koordinatakse. Hvis trykkontakterne til kapacitetsstyring af en eller anden grund justeres til opnåelse af et nyt, styret indsugningstryk kan trykkontakterne til volumenforholdsstyring derefter justeres ind på 5 deres nye korrekte og tilsvarende værdier.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende i forbindelse med tegningen, hvor: 10 fig. 1 er en skematisk afbildning af en skruekompressor med en aksialt bevægelig gliderventil og gliderstopper med styreorganer ifølge opfindelsen, visende gliderventilen og gliderstopperen i fuldt lastet stilling ved det laveste volumenforhold, 15 fig. 2 er en afbildning svarende til fig. 1, hvor gliderventilen og gliderstopperen er vist i en stilling svarende til et mellemliggende volumenforhold, 20 fig· 3 er en afbildning svarende til fig. 1, hvor gliderventilen og gliderstopperen er vist i en stilling svarende til det højeste volumenforhold, fig. 4 er en afbildning svarende til fig. 2, hvor glider-25 ventilen og gliderstopperen er vist adskilt eller i en delvis ubelastet stilling, fig. 5 er en afbildning svarende til fig. 1 med en ændret udførelse af gliderstoppermekanismen, og 30 fig. 6 er en afbildning svarende til fig. 1 med en yderligere ændret gliderstoppermekanisme.

Tegningen viser en dobbelt skruekompressor af konventio-35 nel udformning med en hanlig og en hunlig rotor 10, hvor rotorhuset har hinanden skærende boringer, der tilvejebringer et arbejdsrum for de sammengribende rotorer, der 4

DK 164328 B

har parallelle akser. Under rotorboringerne er der en gliderventil 13 og en gliderstopper 14, der er aksialt bevægelige i den samme boring under og parallelt med rotorakserne. Denne konstruktion er kendt fra US-patent-5 skrifterne nr. 3 088 659 og 4 516 914.

Yderf laden 15 på gliderventilen 13 er via en stang 16 forbundet med et stempel 17 i en cylinder 18. Stemplet 17's inderside 19 er udsat for trykket i kompressorens 10 afgangsområde 20, hvilket også gælder gliderventilens 13 endeflade 15.

Gliderventilen 13 og gliderstopperen 14 har indvendige koaksiale boringer 21 og 22, der optager en trykfjeder 15 23, der søger at adskille gliderventilen og gliderstoppe ren.

Cylinderen 18 har en port 25, der gennem en ledning 26 er forbundet med en trevejs styreventil 27. Ventilen 27 kan 20 omstilles således, at porte 28, 29 og 30 forbindes med henholdsvis en ledning 31 fra en højtryksoliekilde, en hydraulisk lås 32 eller en afløbsledning 33.

Stemplet 17 har en sådan diameter, at kombinationen af 25 nettoafgangsgastrykket i området 20, der trykker på stemplet 17, og kraften fra fjederen 23 overstiger det afgangsgastryk, der virker på gliderventilen 13's yderflade 15, når lavtryksafløbsledningen er forbundet til cylinderen 18's port 25.

30 Når kompressoren er i gang og frembringer en trykdifferens, kan gliderventilen 13 bevæges mod venstre på fig. 1 ved at ændre stillingen af trevejsventilen 27 for at føre højtryksolie til cylinderen 18. Almindeligvis benyttes 35 der olie ved afgangstrykket eller ved et højere tryk som højtryksoliekilde. Påføringen af dette tryk til porten 25 i cylinderen 18 afbalancerer i det væsentlige afgangs-

DK 164328 B

5 trykket på stemplet 17's overflade 19, så at der ikke virker nogen nettokraft på stempelfladerne, når der ses bort fra stangområdet 16. Herved kan det afgangstryk, der virker på gliderventilen 13's overflade 15, overvinde 5 fjederen 23 og trykke gliderventilen mod venstre til anlæg mod gliderstopperen 14 og derved forøge kompressorens kapacitet.

Til at styre stillingen af trevejsventilen 27 findes der 10 feltspoler 40 og 41. Ved magnetisering af feltspolen 40 bevæges trevejsventilen 27 mod venstre til forbindelse af højtryksolieledningen 31 gennem ventilporten 28 med ledningen 26 og cylinderen 18.

15 Ved magnetisering af feltspolen 41 og afmagnetisering af spolen 40 bevæges trevejsventilen 27 mod højre, hvor ledningen 26 fra cylinderen 18 forbindes til afløbsledningen 33 via porten 30 som vist i fig. 4. Dette formindsker trykket på siden 35 af stemplet 17, så at trykket i rum-20 met 20 kan bevæge stemplet mod højre og derved bevæge gliderventilen 13 bort fra gliderstopperen 14. Herved åbnes et recirkulationsgab mellem de mod hinanden vendende kanter af gliderventilen og gliderstopperen, så at en del af den indesluttede indsugningsgas derved shuntes gennem 25 gabet, gennem de interne portområder og tilbage til kompressorens indsugning, hvorved kompressorens kapacitet formindskes.

Ventilen 27 har også en mellemliggende stilling, til 30 hvilken den automatisk går tilbage, når ingen af feltspolerne 40 eller 41 er magnetiseret. I denne mellemstilling er ledningen 26 fra cylinderen 18 forbundet med en port 29 af ventilen 27, der forhindrer strømning eller med andre ord tilvejebringer en hydraulisk blokering.

Til styring af kapacitetetss tyrevent i len 27 er en trykkontakt 45 forbundet med indsugningsledningen 46 og med 35 6

DK 164328 B

feltspolen 41 via en elektrisk ledning 47. På tilsvarende måde er en trykkontakt 48 forbundet med indsugningsledningen 46 og styrer feltspolen 40 via en elektrisk ledning 49.

5

Ved typisk anvendelse i et køleskab indrettes kompressoren til at opretholde et vist trykniveau på kompressorens sugeside. Trykkontakten 45 bliver indstillet på det laveste ønskede tryk og vil magnetisere feltspolen 41 for 10 ventilen 27, hvis sugetrykket synker under det indstillede mindste tryk for at aflaste kompressoren. Tilsvarende vil trykkontakten 48 blive indstillet på det højeste ønskede sugetryk, og når trykket overskrider dette, vil kontakten magnetisere feltspolen 40 for ventilen 27 og 15 derved forøge kompressorydelsen.

Volumenforholdsstyring

Ved den anden ende af kompressoren er den bevægelige gli-20 derstopper 14 forbundet via en stang 50 med et stempel 51 i et lukket hus 52. Huset 52 har en port 53 ved sin ydre ende på den ene side af stemplet 51 og en port 54 ved sin indre ende på den anden side af stemplet 51. Et andet cylinderhus 55 umiddelbart uden for huset 52 optager et 25 stempel 56, der er forbundet med en stang 57, der passerer igennem en boring 58 i den fælles væg 59, der adskiller stempelhusene 52 og 55. Huset 55 har en port 60 på den ene side af stemplet 56 og en port 61 på den anden side af stemplet.

30

Stempelhuset 52 har en indre ansats 62 og en ydre ansats 63, og stempelhuset 55 har en indre ansats 64 og en ydre ansats 65. Ansatsernes beliggenhed og stemplernes godstykkelse er afpasset til at give en passende slaglængde 35 til positionering af gliderstopperen til det ønskede volumenforhold .

DK 164328 B

7

Stempelhuset 52's port 54 er forbundet via en ledning 66 til afløbsledningen 33. Porten 53 er via en ledning 70 forbundet med en ventil 71, der styres af en feltspole 72. Når ventilen 71 ikke er aktiveret af feltspolen 72, 5 er den via en ledning 73 forbundet med afløbsledningen 33, men ved magnetisering af feltspolen 72 forbindes ledningen 70 gennem ventilen 71 med en højtryksolieledning 75.

10 Cylinderen 5’s port 60 er forbundet via en ledning 76 til en magnetventil 77, der styres af en feltspole 78. Når denne ikke er magnetiseret, er ledningen 76 gennem ventilen 77 forbundet med afløbsledningen 33, men ved magnetisering af feltspolen 78 forbindes ledningen 76 med en 15 højtryksolieledning 79. Porten 61 er via en ledning 80 forbundet med en afløbsledning 66.

Styringen af ventilerne 77 og 71 ved hjælp af feltspolerne henholdsvis 78 og 72 sker ved hjælp af trykkontakter 20 henholdsvis 83 og 84, der er forbundet med en trykafgangsledning 85 og via elektriske ledninger henholdsvis 86 og 87 med feltspolerne. Trykkontakterne 83 og 84 er indstillet til at virke ved forskellige tryk, idet kontakten 83 indstilles til magnetisering af feltspolen 78 25 ved et lavere tryk end trykkontakten 84.

Alle trykkontakterne 45, 48, 83 og 84 har fortrinsvis indbygget en forskelsværdi således, at den værdi, ved hvilken de skifter ved stigende tryk, er forskellig fra 30 den værdi, hvor de vender tilbage til deres oprindelige stilling ved faldende tryk, så at man undgår en umådeholden magnetisering og afmagnetisering. Denne forskelsværdi kan være justerbar eller fast. 1

Kompressorens volumenforhold styres i tre trin. Fig. 1 viser den bevægelige gliderstopper 14 i positionen svarende til mindste volumenforhold, eksempelvis 2,2.

8

DK 164328 B

Feltspolerne 72 og 78 er afmagnetiseret, så at ventilerne 71 og 77 er i de i fig. 1 viste stillinger, hvor ledningerne 70 og 76 på ydersiderne af stemplerne 51 og 65 er forbundet med lavtryksafløbsledningen 33. Herved tilveje-5 bringer fjederen 23 i gliderventilen 13 og gliderstopperen 14 tilstrækkelig kraft til at overvinde friktionen i de to cylindre 52 og 55 og trykke de to stempler 51 og 56 til deres yderste stilling som vist på fig. 1. Dette placerer gliderstopperen 14 i en sådan stilling, at glider-10 ventilens 13 radiale port etablerer den korrekte afgangsportlokalisering for det ønskede volumenforhold 2,2 ved fuld ydelse.

Fig. 2 viser den bevægelige gliderstopper 14 i den mel-15 lemliggende volumenforholdsstilling, eksempelvis 3,5, hvor ventilen 77' s feltspole 78 er magnetiseret for at føre højtryksolie til porten 60 i trinstempelcylinderen.

Det er væsentligt, at stempelarealet af stemplet 56 er så stort, at kraften, når det påføres hydraulisk tryk, er 20 tilstrækkelig til at overvinde påvirkningen af stemplet 17 med højtryksolie i cylinderen 18 kombineret med den kraft, der frembringes af afgangstrykgassen på gliderventilen 13's overflade 15 og på stemplet 17's inderside. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Det bemærkes, at hvis ventilen 27, til hvilken cylinderen 2 18 er forbundet via ledningen 26, er i den hydraulisk 3 blokerende stilling, vil ukomprimerbar olie i cylinderen 4 18 forhindre bevægelsen mod højre af stemplet 17 til den 5 i fig. 3 viste stilling. Når de mod hinanden vendende 6 overflader af gliderventilen og gliderstopperen ligger an 7 imod hinanden, ligger indsugningstrykket normalt over 8 højtryksindstillingspunktet af trykkontakten 48. Såfremt 9 denne er aktiveret, magnetiserer den feltspolen 40, hvor 10 ved der ledes højtryksolie til cylinderen 18 til bevægel- 11 se af ventilen 27 ud af den hydraulisk blokerende stilling. Så længe cylinderen 18 er udsat for højtryksolie samtidigt med, at cylinderen 55 er udsat for den samme

DK 164328 B

9 højtryksolie ved porten 60, vil alene forholdet mellem stempelarealerne bestemme, hvilken cylinder der vil overvinde den anden. For derfor at tilvejebringe korrekt funktion af anlægget skal diameteren af stemplet 56 væl-5 ges omhyggeligt til at sikre, at det vil frembringe den styrende kraft.

I det tilfælde, at indsugningstrykket ligger mellem de ved kontakterne 48 og 45 etablerede lav- og højtryksind-10 stillingspunkter, og cylinderen 18 står under hydraulisk blokering, sikrer et organ 89 i form af en fjederbelastet overtryksventil, at volumenforholdet stadig kan forøges.

Under drift, når en af ventilerne 77 eller 71 er i en stilling, i hvilken højtryksolie tilføres enten stemplet 15 56 eller stemplet 51, og cylinderen 18 er hydraulisk blo keret, vil kraften på stemplet 17 via gliderventilaggre-gatet forøge oliens tryk i cylinderen 18, indtil det overstiger afgangstrykniveauet i afgangsområdet 20. Dette vil overvinde den lette fjederkraft i overtryksventilen 20 89 og lade olie undslippe fra det indre af cylinderen 18 til afgangsområdet 20, indtil gliderstopperstemplet 51 støder imod dets indre ansats.

Fig. 2 viser også et skueglas 105, der kan være anbragt i 25 ventilhuset radialt uden for trin 106-108 udformet i gli-derstopperhuset for at yde visuel indikation af gliderstopperen 14's volumenforholdsposition.

Fig. 3 viser den bevægelige gliderstopper 14 i stillingen 30 for det højeste volumenforhold, eksempelvis 5,0. I denne stilling er feltspolen 72 magnetiseret, så at ventilen 71 fører højtryksolie til porten 53 i cylinderen 52. Som i det ovennævnte tilfælde vil en korrekt dimensionering af stemplet 51 sikre, at det kan overvinde den kraft, der 35 overføres gennem stemplet 17 fra cylinderen 18 i kombination med kraftafbalanceringen mellem gliderventilen 13 og indersiden af stemplet 17. Positioneringen af stemplet 56

DK 164328 B

10 har kun ringe betydning i denne stilling, fordi forbindelsesstangen 57's anslagsende ikke længere berører stemplet 51. Af hensyn til styringens enkelhed foretrækkes det dog, at stemplet 56 forbliver aktiveret mod høj-5 re.

Volumenforholdsstyring ved mindre end fuld kapacitet I det tilfælde, at kompressoren arbejder under fuld kapa-10 citet, d.v.s. med de mod hinanden vendende ender af gliderventilen og gliderstopperen ude af kontakt og med mellemrum imellem dem, som omtalt ovenfor, er det stadig muligt at indstille gliderstopperen i enhver af de tre trinstillinger. Antages det, at der er et luftgab mellem 15 bagkanten af gliderventilen og forkanten af gliderstoppe- ren som vist i fig. 4, og at gliderstopperen bevæges til stillingen for forøget volumenforhold, ses det, at kun fjederkraften behøver at overvindes af den på stemplet 56 udøvede kraft. Dette sker let ved anvendelse af en fje-20 der, der ikke er større end nødvendigt, og som yder mindre kraft end stemplet ved den laveste, normalt optrædende trykdifferens mellem den tilførte højtryksolie og af-løbstrykket. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Antages det, at volumenforholdet forøges et trin, eksem 2 pelvis fra 3,5 til 5,0, og at gliderventilens bagkant be 3 rører gliderstopperens forkant, før stemplet 51 rammer 4 ansatsen 62, bemærkes det endvidere, at gastilførslen på 5 maskinens sugeside ikke var stor nok til at kræve kom- 6 pressorens maksimale kapacitet. Når stemplet 51 bevæger 7 sig mod højre, bliver recirkulationsgabet mellem glider 8 ventilen og gliderstopperen smallere. Det må da antages, 9 at kompressoren vil trække for megen indsugningsgas ind, 10 og at indsugningstrykket vil begynde at falde. Når tryk- 11 ket falder under det ved trykkontakten 45 indstillede trykpunkt, vil kontakten 45 fungere og magnetisere feltspolen 41 og derved åbne for afløb til cylinderen 18 og

DK 164328 B

11 bringe gliderstopperen til bevægelse mod højre og lade stemplet 51 fortsætte sin vandring, indtil det rammer ansatsen 62. Derefter vil stemplet 17 fortsætte sin bevægelse mod højre og formindske kompressorydelsen, indtil 5 indsugningstrykket stiger op over det lavtryksindstillingspunkt, til hvilket kontakten 45 er indstillet.

Aftagende volumenforhold 10 Rumfangsforholdet kan formindskes trinvis fra højt til lavt ved at aktivere magnetventilerne 71 og 77 som omtalt ovenfor. For eksempelvis at formindske volumenforholdet fra maksimum til mellemværdi magnetiseres feltspolen 78 for ventilen 77, så at der føres højtryksolie til rummet 15 bag ved stemplet 56, medens feltspolen 72 og ventilen 71 deaktiveres for derved at forbinde afløbsledningen 33 til rummet bag ved stemplet 51. I denne tilstand skal kraften fra fjederen 23 være tilstrækkelig til at overvinde stemplet 51's friktion og trykke det tilbage igen mod 20 stangen 57's ansatsende og derved placere den bevægelige gliderstopper i den mellemliggende volumenforholdsposition. Formindskelse af volumenforholdet fra den mellemliggende til den minimale position kræver, at fjederen 23 skal være kraftig nok til at overvinde begge stemplerne 25 51 og 56's friktion og trykke dem begge til positionen for laveste volumenforhold.

Ændret udførelsesform, fig. 5 30 I stedet for en mekanisme med en stang og et stempel forbundet med den ydre endevæg af gi ider s topperen som i den foregående udførelsesform har gliderstopperen 14 i den i fig. 5 viste udførelsesform et stempelhoved 90 i en boring 91 i huset 92. Boringen 91 er større end den boring 35 93, der optager hovedlegemet af gi ider s topper en 14. Rum met 94 foran stempelhovedet 90 har afløb til indsugningsindløbet eller et andet lavtryksområde. Den i fig. 5 vi-

DK 164328 B

12 ste position af giiderstopperen 14 svarer til det maksimale volumenforhold, idet stempelhovedet 90 ligger an mod et skulderparti 95 i boringen 91.

5 Bag ved giiderstopperen 14 er boringen 91 afsluttet med en tværvæg 96, svarende til tværvæggen 59 i den foregående udførelsesform. Stangen 57 med stemplet 56, som er bevægeligt i huset 55, går gennem og kan glide i tværvæggen 96. Magnetventilen 71 har en ledning 70, der er forbundet 10 med en port 53' i husvæggen inden for tværvæggen 96. Rummet 97 mellem tværvæggen 96 og stemplet 56 er forbundet via en ledning 66 til afløbsledningen 33.

Denne udførelsesform fungerer på samme måde som udførel-15 sesformen i fig. 1-4, med stempelhovedet 90 i stedet for stemplet 51 og stangen 50.

Ændret udførelsesform, fig. 6 20 I stedet for at anvende stænger og stempler adskilt af en tværvæg anvendes der i fig. 6 en kombineret konstruktion med en glider s topper med et stempelhoved 90 som i udførelsesformen i fig. 5, men uden dennes stang, stempel og tværvæg. I stedet for anvendes et hult stempel 100 med et 25 hulrum 101, der åbner mod gliderstopperen, og et stempelhoved 102 ved den anden ende. Stempelhovedet 102 befinder sig i en boring 103, der har større diameter end boringen 91, der indeholder stemplet 100's hovedlegeme. Det ringformede rum 104 foran stempelhovedet 102 står i forbin-30 delse med ledningen 70 gennem et afløb 61'. Stemplet 100 er bevægeligt mellem de stillinger, hvor dets hoved rammer den ydre ansats 65, og boringens ansats 106'.

Når gliderstopperen under drift befinder sig i positionen 35 svarende til minimalt volumenforhold, befinder stemplet 100 sig i den yderste stilling i anlæg mod ansatsen 65.

Til at bevæge det til den næste højere volumenforholdspo-

DK 164328 B

13 sition føres der højtryksluft gennem ledningen 76 og kanalen 61 ind i rummet bag ved stempelhovedet 102. Samtidigt forbindes det ringformede rum 104 via afløbet 61', ledningen 70 og ventilen 71 til afløbsledningen 73 gennem 5 magnetventilen 71. Herved bevæges stemplet 100 til den i fig. 6 viste stilling.

For at bevæge gliderstopperen 14 til den næste højere volumenforholdsposition føres der højtryksolie gennem led-10 ningen 70, afløbet 61' og rummet 104 til stemplet 100’s hulrum 101. Herved trykkes stempelhovedet 90 til højre til den i fig. 6 viste stilling.

Eksempel på komponentdimensioner 15

Nedenfor gives hensigtsmæssige dimensioner for et udførelseseksempel :

Afgangstryk = højtryksolietryk = 1380 kPa 20 Indsugningstryk = 345 kPa

Afløbstryk = 1,2 x indsugningstryk = 1,2 X 345 = 414 kPa.

2

Stempel 17 (højre side) = 42 cm 2 25 Stænger 16, 50, 57 = 2,8 cm 2

Stempel 17 (venstre side, netto) = 39 cm

Gliderventil 13 (højre overflade, 2 netto) * 29 cm 2

Gliderventil 13 (venstre overflade) * 32 cm 2 30 Gliderventil 14 (højre overflade) = 32 cm

Gliderstopper 14 (venstre overflade netto) = 29 cm^ 2

Stempel 51, 56 (højre side, netto) = 39 cm 2

Stempel 51, 56 (venstre side) = 42 cm

Fjederkraft af fjederen 23 = 23 kgf.

35

DK 164328 B

14

Det antages, at cylinderen 18 er åben mod afløb, og at gliderventilens højre overflade og stemplet 17's venstre side står under afgangstryk. Den kraft, der trykker gliderventilen 13 mod højre, bliver da udregnet til 680 kg^, 5 og den kraft, der trykker gliderventilen 13 mod venstre, udregnes til at være 590 kgf.

Nettokraften, der trykker gliderventilen 13 mod højre, bliver 95 kgf, hvilket er tilstrækkeligt til at bevæge 10 gliderventilen 13 i retning for mindre ydelse.

Det antages nu, at gliderstopperen 14 skal bevæges mod venstre for at formindske volumenforholdet, og at gliderstopperen og gliderventilen er adskilt. Den kraft, der 15 trykker gliderstopperen mod venstre, udregnes da til at være 300 kg^, og den kraft, der trykker gliderstopperen mod højre, bliver 280 kg^.

Herved sikrer anvendelsen af en fjeder med fjederkraften 20 23 kgf, at den kraft, der trykker gliderstopperen mod venstre, er tilstrækkelig til at overvinde friktionen og nettobelastningen på 1,8 kgf.

Antages nu, at glider stopperen 14 skal bevæges mpd højre 25 til forøgelse af volumenforholdet ved at føre højtryk til stemplet 51, udregnes nettokraften, der trykker stemplet 51 imod højre, til at være 420 kg^.

Ved delydelse, d.v.s. med et luftgab mellem gliderventi- 30 len 13 og gliderstopperen 14, skal stemplet overvinde 2 fjederkraften på 23 kg^, stangarealforskellen på 2,8 cm ved indsugningstrykket (10 kgf) og friktionen, ialt 33 kg^ + friktionen. De 420 kg^ er da tilstrækkelige. 1

Ved fuld ydelse, d.v.s. med kontakt mellem gliderventilen 13 og gliderstopperen 14, er den kraft, der trykker gliderstopperen og gliderventilen mod højre, = 1240 kg^, og

Claims (7)

15 DK. ΙΟΗ-Ο^ο u den kraft, der trykker gliderstopperen og gliderventilen mod venstre, = 1165 kg^. Nettokraften på 1240 kgf - 1165 kgf * 75 kg^ formindskes 5 af den kraft, der kræves til åbning af kontraventilen 90, der antages at have et trykfald på 6,9 kPa. Nettokraften reduceres da til 72 kgf. Denne nettokraft er tilstrækkelig til at overvinde friktionen. 10 Dimensionen af stemplet 56 bliver den samme som for stemplet 51, idet den dog skal overvinde sin egen ekstra friktion. De ovenfor udregnede resulterende kræfter er tilstrækkelige til dette formål. 15 Patentkrav :

1. Skruekompressor med sammengribende skruerotorer med 20 parallelle akser og monteret i et hus (10) med hinanden skærende boringer, en højtryksendevæg med et udløb ved den ene ende og en lavtryksendevæg med et indløb ved den anden ende, en aksialt forløbende reces i huset i åben forbindelse med boringerne og med indløbet og organer til 25 styring af kompressorens kapacitet og volumenforholdet og omfattende to gliderventiler (13 og 14) anbragt i serie i den aksiale reces og dertil hørende hydrauliske aktivatorer (18, 52), idet styreventilen (14) på sugesiden i det væsentlige bestemmer volumenforholdet, og styreventilen 30 (13) på tryksiden i det væsentlige bestemmer kompressor kapaciteten, kendetegnet ved, at ventilen (14) på sugesiden er forbundet med en hydraulisk trinmotor (52) til trinvis bevægelse af ventilen, og at ventilen (13) på tryksiden er kontinuerlig variabel ved hjælp af 35 den hydrauliske aktivator (18), at den hydrauliske trinmotor omfatter en cylinder (52) og et deri forskydeligt stempel (51), hvis ene side kan udsættes for og frigøres DK 164328 B 16 for højtryksolie tilført gennem en ventil (71), der styres af trykket i udløbet ved hjælp af en trykkontakt (84), og at den hydrauliske aktivator for ventilen (13) på tryksiden omfatter en cylinder (18), der indeholder et 5 forskydeligt stempel (17), og hvis indre står i forbindelse med et hydraulisk system gennem en forbindelsesledning (26), hvori findes et styreventilarrangement (27), som under kontrol af mindst én trykkontakt (45, 48) indtager en første stilling, hvor den mod udløbet vendende 10 stempelside (35) er udsat for højt tryk, en anden stilling, hvor denne stempelside er udsat for lavt tryk, og en tredje stilling, hvor forbindelsesledningen (26) til cylinderen er blokeret.

2. Skruekompressor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at trykkontakterne (45, 48, 83, 84) eller en eller flere af dem er indrettet til at slutte og afbryde ved forskellige tryk.

3. Skruekompressor ifølge krav 1 eller 2, kende tegnet ved, at gliderventilen (14) på sugesiden har en ydre husdel, der har langsgående indikationsorganer (106-108), og at der ud for denne husdel findes et iagttagelsesorgan (105), hvorigennem indikationsorganerne kan 25 iagttages til bestemmelse af gliderventilens position.

4. Skruekompressor ifølge krav 1, 2 eller 3, k e n d e-tegnet ved, at den hydrauliske motors stempel (90, fig. 5) er udformet i ét med gliderventilen (14) på suge- 30 siden.

5. Skruekompressor ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den hydrauliske trinmotors cylinder (91) har et endestykke (96) med et stoporgan for gliderventilen (14) 35 og koaksialt med nævnte cylinder (91) en anden cylinder (55) med et stempel (56), hvis stempelstang (57) går gennem og kan glide i endestykket (96) og danner et andet DK 164328 B 17 stoporgan for gliderventilen (fig. 5).

6. Skruekompressor ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der i den hydrauliske trinmotors cylinder yderli- 5 gere er anbragt et hult, mod gliderventilen (14) åbent stempel (100), der har et stempelhoved (102), som er forskydeligt i en anden cylinder (103), og at der findes kanaler (61', 106'), hvorigennem stemplets (100) hulrum kan få tilført højtryk til påvirkning af gliderventilen (14) 10 (fig. 6).

7. Skruekompressor ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at der i stemplet (17) i den hydrauliske aktivator (18) for gliderventilen (13) på 15 tryksiden er anbragt en fjederbelastet overtryksventil (89). 20 25 1 35