JP2602879B2 - 回転圧縮機の内容積を調整する制御システム - Google Patents
回転圧縮機の内容積を調整する制御システムInfo
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- JP2602879B2 JP2602879B2 JP63047692A JP4769288A JP2602879B2 JP 2602879 B2 JP2602879 B2 JP 2602879B2 JP 63047692 A JP63047692 A JP 63047692A JP 4769288 A JP4769288 A JP 4769288A JP 2602879 B2 JP2602879 B2 JP 2602879B2
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- control system
- plunger
- internal volume
- compressor
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
- F04C28/12—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves
- F04C28/125—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves with sliding valves controlled by the use of fluid other than the working fluid
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、最適効率を達成するため、負荷要件に関連
して回転圧縮機の内容積を調整する制御システムに関す
る。冷却または加熱ポンプ・システムの回転圧縮機の内
容積は、圧縮機の圧力比の調節を可能にするため、一つ
以上の転位可能な弁体により調整される。
して回転圧縮機の内容積を調整する制御システムに関す
る。冷却または加熱ポンプ・システムの回転圧縮機の内
容積は、圧縮機の圧力比の調節を可能にするため、一つ
以上の転位可能な弁体により調整される。
従来の技術および発明が解決しようとする問題点 最適効率を得ようとするならば、回転圧縮機の内蔵
の、即ち内部の容積が、圧縮機の圧力比に対して所定の
関係を保つべきである。従つて、全負荷または部分負荷
の何れが支配するかに応じて内容積を変化させることが
可能でなければならない。この内容積は、例えば、軸線
方向に調節可能なスライドで調整することができる。段
階的な調整は、例えば、半径方向に調節可能な幾つかの
空気弁を用いることにより達成できる。しかし、内容積
の無段階調整は通常、電磁弁を備えた油圧システムや、
ある形式の計算ユニツト、例えば、支配する圧力比に応
じて電磁弁を制御するプロセツサを含むような、極めて
複雑な制御システムを必要とする。油圧システムの電磁
弁は、調節可能なスライドに、例えばこれを位置決めし
従つて内容積を調整するために連結された油圧モータに
種々のレベルの圧力を達成させるように開閉される。
の、即ち内部の容積が、圧縮機の圧力比に対して所定の
関係を保つべきである。従つて、全負荷または部分負荷
の何れが支配するかに応じて内容積を変化させることが
可能でなければならない。この内容積は、例えば、軸線
方向に調節可能なスライドで調整することができる。段
階的な調整は、例えば、半径方向に調節可能な幾つかの
空気弁を用いることにより達成できる。しかし、内容積
の無段階調整は通常、電磁弁を備えた油圧システムや、
ある形式の計算ユニツト、例えば、支配する圧力比に応
じて電磁弁を制御するプロセツサを含むような、極めて
複雑な制御システムを必要とする。油圧システムの電磁
弁は、調節可能なスライドに、例えばこれを位置決めし
従つて内容積を調整するために連結された油圧モータに
種々のレベルの圧力を達成させるように開閉される。
問題点を解決するための手段 外部の制御装置を使用することなく回転圧縮機の内容
積の調整を可能にするため、制御システムが用意されて
いるが、それは、圧縮機の種々の圧力レベルに応じて、
出口側の一つ以上の弁体の位置を調整するものである。
制御部において、圧縮機からの中間圧力を使用し且つこ
れを、ばね力と共に、圧縮機からの高圧側からの圧力レ
ベルに対して平衡させることにより、弁体の位置を、制
御部に接続された作動部によつて内容積に適合するよう
に調節することができる。
積の調整を可能にするため、制御システムが用意されて
いるが、それは、圧縮機の種々の圧力レベルに応じて、
出口側の一つ以上の弁体の位置を調整するものである。
制御部において、圧縮機からの中間圧力を使用し且つこ
れを、ばね力と共に、圧縮機からの高圧側からの圧力レ
ベルに対して平衡させることにより、弁体の位置を、制
御部に接続された作動部によつて内容積に適合するよう
に調節することができる。
実施例および作用 本発明による回転圧縮機の内容積を調整する制御シス
テムは、回転圧縮機の内容積を制御する弁体3で接続さ
れた制御部1と作動部2とを含む。制御部1は、ばね力
と流体圧により影響され得る軸線方向のプランジヤ6を
有する円筒状空間7を含む。この円筒状空間7内でプラ
ンジヤが動くと、プランジヤの外周面15の一部が、円筒
状空間7の壁の開口11,11′を露出させまたは閉鎖す
る。回転圧縮機の作動室9から出る中間圧力に対応し
て、ばね力と流体圧とがプランジヤの一方の端面に作用
する。前記流体圧は円筒状空間に、そのばね側の端面の
壁にある開口を経て供給される。プランジヤの他方の端
面には、流体圧が、回転圧縮機の高圧側19から出て加え
られ、そこでは、ばね側と反対の円筒状空間の端面にあ
る開口10を経て、流体圧が円筒状空間7に供給される。
プランジヤには、ピストン6の周囲の端部15,15′の直
径より小さい直径を有する中央個所16が付形される。円
筒状空間の壁の中央には開口が配設されて、回転圧縮機
の低圧側17からシリンダ壁とプランジヤの細まつた中間
部分16との間への流体の到達を可能にしている。シリン
ダ壁の開口11,11′は、間隔をあけて配置され、中央開
口12と、開口10を備える端面との間に位置する。開口1
1,11′間の距離とプランジヤの端部15の長さとは、プラ
ンジヤが同時に開口11,11′の一方を露出させ且つ他方
を閉鎖することしかできないように選ばれる。開口11,1
1′は恐らく単一の連結部を含むことができるが、軸線
方向に転位可能な二つの開口の配設により、プランジヤ
6には一層長いシール表面15が得られる。開口11,11′
は、作動部2のプランジヤ〜シリンダ装置に接続され
る。作動部2は、プランジヤ4のピストン・ロツドが弁
体3に連結されて回転圧縮機5の内容積を調整するよう
にしたプランジヤ〜シリンダ装置から成る。ピストン・
ロツド側14の円筒状空間は、回転圧縮機の低圧側17に接
続される。この円筒状空間は、その反対側の端部で、上
述の円筒状空間7の二つの開口11,11′の一方に接続さ
れる。弁体3は半径方向に移動でき、回転圧縮機の作動
室への流出ゲート内で作用し、ほぼ三角形の断面を有
し、その端面は、充分に挿入された場合、最小のすきま
を以て回転圧縮機のロータに当接する。この弁体もま
た、プランジヤの一部として設計することができる。上
記装置の場合、調整は、幾つかの弁体を使用して行うこ
とができる。
テムは、回転圧縮機の内容積を制御する弁体3で接続さ
れた制御部1と作動部2とを含む。制御部1は、ばね力
と流体圧により影響され得る軸線方向のプランジヤ6を
有する円筒状空間7を含む。この円筒状空間7内でプラ
ンジヤが動くと、プランジヤの外周面15の一部が、円筒
状空間7の壁の開口11,11′を露出させまたは閉鎖す
る。回転圧縮機の作動室9から出る中間圧力に対応し
て、ばね力と流体圧とがプランジヤの一方の端面に作用
する。前記流体圧は円筒状空間に、そのばね側の端面の
壁にある開口を経て供給される。プランジヤの他方の端
面には、流体圧が、回転圧縮機の高圧側19から出て加え
られ、そこでは、ばね側と反対の円筒状空間の端面にあ
る開口10を経て、流体圧が円筒状空間7に供給される。
プランジヤには、ピストン6の周囲の端部15,15′の直
径より小さい直径を有する中央個所16が付形される。円
筒状空間の壁の中央には開口が配設されて、回転圧縮機
の低圧側17からシリンダ壁とプランジヤの細まつた中間
部分16との間への流体の到達を可能にしている。シリン
ダ壁の開口11,11′は、間隔をあけて配置され、中央開
口12と、開口10を備える端面との間に位置する。開口1
1,11′間の距離とプランジヤの端部15の長さとは、プラ
ンジヤが同時に開口11,11′の一方を露出させ且つ他方
を閉鎖することしかできないように選ばれる。開口11,1
1′は恐らく単一の連結部を含むことができるが、軸線
方向に転位可能な二つの開口の配設により、プランジヤ
6には一層長いシール表面15が得られる。開口11,11′
は、作動部2のプランジヤ〜シリンダ装置に接続され
る。作動部2は、プランジヤ4のピストン・ロツドが弁
体3に連結されて回転圧縮機5の内容積を調整するよう
にしたプランジヤ〜シリンダ装置から成る。ピストン・
ロツド側14の円筒状空間は、回転圧縮機の低圧側17に接
続される。この円筒状空間は、その反対側の端部で、上
述の円筒状空間7の二つの開口11,11′の一方に接続さ
れる。弁体3は半径方向に移動でき、回転圧縮機の作動
室への流出ゲート内で作用し、ほぼ三角形の断面を有
し、その端面は、充分に挿入された場合、最小のすきま
を以て回転圧縮機のロータに当接する。この弁体もま
た、プランジヤの一部として設計することができる。上
記装置の場合、調整は、幾つかの弁体を使用して行うこ
とができる。
回転圧縮機は、圧力と容積とが互いにある比率、P1/P
2=Vi nにあるときに最適に作動する。変動する作動条件
にあつては、支配条件に対して内容積を調節できること
が重要である。これは無段階的または段階的に達成が可
能で、段階制御は無段階制御よりも可成り達成し易い。
しかし、段階制御は、しばしば良好な適合性を示すの
で、無段階制御機能は通常、生産量と複雑な構造とを考
慮した場合、容認されることは考えられない。
2=Vi nにあるときに最適に作動する。変動する作動条件
にあつては、支配条件に対して内容積を調節できること
が重要である。これは無段階的または段階的に達成が可
能で、段階制御は無段階制御よりも可成り達成し易い。
しかし、段階制御は、しばしば良好な適合性を示すの
で、無段階制御機能は通常、生産量と複雑な構造とを考
慮した場合、容認されることは考えられない。
段階制御に対しては、種々の内容積間の切換えが生起
される圧力を定めなければならない。第2図は、種々の
内容積(Vi)についてのねじ圧縮機の総合効率曲線を原
則的に示す。種々の内容積の間では範囲「A」内の作動
条件に対する効率の差が小さいので、最高の効率を達成
するためには、この範囲内で切換えが生起されるべきで
ある。第3図は対応する切換え範囲をP1/P2線図に原則
的に示す。中間圧力9(Pm=f(P2))とばね力(F)
との適切な選択により、範囲「A」に充分に該当する切
換え限界が得られる。第3図はまた、例えば座金を用い
てばね力(F)を変えることにより、限界線を平行移動
できることをも示している。この過程を更に最適化させ
るために、関連する作動限界内の傾角を、Pmを変えて変
化させることができる。但しこれは実際問題として、可
成り一層困難である。
される圧力を定めなければならない。第2図は、種々の
内容積(Vi)についてのねじ圧縮機の総合効率曲線を原
則的に示す。種々の内容積の間では範囲「A」内の作動
条件に対する効率の差が小さいので、最高の効率を達成
するためには、この範囲内で切換えが生起されるべきで
ある。第3図は対応する切換え範囲をP1/P2線図に原則
的に示す。中間圧力9(Pm=f(P2))とばね力(F)
との適切な選択により、範囲「A」に充分に該当する切
換え限界が得られる。第3図はまた、例えば座金を用い
てばね力(F)を変えることにより、限界線を平行移動
できることをも示している。この過程を更に最適化させ
るために、関連する作動限界内の傾角を、Pmを変えて変
化させることができる。但しこれは実際問題として、可
成り一層困難である。
第4図〜第7図は、種々の作動状態の下でこの制御シ
ステムがいかに機能するかを示す。開口10におけるシス
テムからの圧力(P)が中間圧力(Pm)より低く且つば
ね圧(F)が(Pm+F)より少ない場合には、第4図に
おける如く、プランジヤ6が、開口11を閉鎖して開口1
1′を露出させる位置をとり、従つて開口11′は開口12
を経て低圧側に連通する。次いで18における圧縮機の出
口圧力が弁体3ならびにプランジヤ4を、低い内容積に
該当する外方位置へ押しやる。(P1)が増大し且つ/ま
たは(P2)が減少すると、高い方の(P1/P2)に対応し
て、高圧側で圧力が増大してプランジヤ6が第5図の左
方へ押しやられ、従つて開口11′を閉鎖して開口11を露
出させる。次いで19からの高圧がシリンダ空間13に伝達
され、従つてプランジヤ4を右方へ押しやる。プランジ
ヤ4に連結された弁体3は閉鎖位置に向かつて移動され
る。第6図においては、プランジヤ4がその終端位置に
到達し、弁体3が高い内容積の状態に対する位置に到達
している。第7図は、高圧側への圧力が低下した場合
の、低い内容積の状態への復帰を示す。その場合、中間
圧力とばね力とは高圧側からの圧力よりも大である。プ
ランジヤは左方へ移動する。プランジヤ〜シリンダ装置
内の円筒状空間13は低圧側17と連通し、その結果として
プランジヤ4ならびに弁体3は低い内容積の状態に向か
つて左方へ移動する。
ステムがいかに機能するかを示す。開口10におけるシス
テムからの圧力(P)が中間圧力(Pm)より低く且つば
ね圧(F)が(Pm+F)より少ない場合には、第4図に
おける如く、プランジヤ6が、開口11を閉鎖して開口1
1′を露出させる位置をとり、従つて開口11′は開口12
を経て低圧側に連通する。次いで18における圧縮機の出
口圧力が弁体3ならびにプランジヤ4を、低い内容積に
該当する外方位置へ押しやる。(P1)が増大し且つ/ま
たは(P2)が減少すると、高い方の(P1/P2)に対応し
て、高圧側で圧力が増大してプランジヤ6が第5図の左
方へ押しやられ、従つて開口11′を閉鎖して開口11を露
出させる。次いで19からの高圧がシリンダ空間13に伝達
され、従つてプランジヤ4を右方へ押しやる。プランジ
ヤ4に連結された弁体3は閉鎖位置に向かつて移動され
る。第6図においては、プランジヤ4がその終端位置に
到達し、弁体3が高い内容積の状態に対する位置に到達
している。第7図は、高圧側への圧力が低下した場合
の、低い内容積の状態への復帰を示す。その場合、中間
圧力とばね力とは高圧側からの圧力よりも大である。プ
ランジヤは左方へ移動する。プランジヤ〜シリンダ装置
内の円筒状空間13は低圧側17と連通し、その結果として
プランジヤ4ならびに弁体3は低い内容積の状態に向か
つて左方へ移動する。
第5図および第6図に示す如く、部分負荷の下では、
全負荷の下におけるよりも中間圧力9が低い。プランジ
ヤ6は左方に移動され、流体をシリンダ空間13内へ流れ
させる。従つて弁体3は高い内容積に該当する位置へ移
動するが、これは、内容積を部分負荷に対して調節する
ためには特に望ましい。
全負荷の下におけるよりも中間圧力9が低い。プランジ
ヤ6は左方に移動され、流体をシリンダ空間13内へ流れ
させる。従つて弁体3は高い内容積に該当する位置へ移
動するが、これは、内容積を部分負荷に対して調節する
ためには特に望ましい。
圧縮機が停止されると圧力が等しくなり、次いでばね
がプランジヤ6を第4図の右方へ押しやる。次いで作動
部のシリンタ13が圧縮機の低圧側に接続される。次の始
動の際、弁体3は、低い内容積に対する位置にある。こ
れは、圧縮機もまた、最少の始動トルクしか要しない位
置で始動することを意味する。
がプランジヤ6を第4図の右方へ押しやる。次いで作動
部のシリンタ13が圧縮機の低圧側に接続される。次の始
動の際、弁体3は、低い内容積に対する位置にある。こ
れは、圧縮機もまた、最少の始動トルクしか要しない位
置で始動することを意味する。
前述の制御システムの制御部1はこうして、何等の外
部制御装置も無しに、停止や始動のみならず全負荷や部
分負荷に対する所望の位置について作動部を制御する。
部制御装置も無しに、停止や始動のみならず全負荷や部
分負荷に対する所望の位置について作動部を制御する。
第8図による別の実施例においては、制御部と、弁体
を備える作動部とが圧縮機ハウジングと統合されて一層
コンパクトな構造をもたらしている。ここでは制御部1
のプランジヤ6が作動部のプランジヤ〜シリンダ装置の
直ぐ上に配設され、それが今度は圧縮機ハウジングの出
口側と直接結合している。
を備える作動部とが圧縮機ハウジングと統合されて一層
コンパクトな構造をもたらしている。ここでは制御部1
のプランジヤ6が作動部のプランジヤ〜シリンダ装置の
直ぐ上に配設され、それが今度は圧縮機ハウジングの出
口側と直接結合している。
第1図は回転圧縮機の内容積を調整する制御システムを
示し、第2図は種々の内容積(Vi)についてのねじ圧縮
機の総合効率曲線を原則的に示し、第3図は切換え領域
をP1/P2線図に原則的に示し、第4図から第7図は制御
システムにおける種々の作動状態を示し、第8図は回転
圧縮機に統合された、内容積を調整するシステムを示
す。 1:制御部 2:作動部 3:弁体 4:ピストン,プランジヤ 5:回転圧縮機 6:ばね作動プランジヤ 7:シリンダ 8,10,11,11′,12:開口 9:中間圧力 13:円筒状空間 14:ピストン・ロツド側 15,15′:プランジヤ表面 16:中間部分 17:低圧側 19:高圧
示し、第2図は種々の内容積(Vi)についてのねじ圧縮
機の総合効率曲線を原則的に示し、第3図は切換え領域
をP1/P2線図に原則的に示し、第4図から第7図は制御
システムにおける種々の作動状態を示し、第8図は回転
圧縮機に統合された、内容積を調整するシステムを示
す。 1:制御部 2:作動部 3:弁体 4:ピストン,プランジヤ 5:回転圧縮機 6:ばね作動プランジヤ 7:シリンダ 8,10,11,11′,12:開口 9:中間圧力 13:円筒状空間 14:ピストン・ロツド側 15,15′:プランジヤ表面 16:中間部分 17:低圧側 19:高圧
Claims (6)
- 【請求項1】回転圧縮機の内容積を調整する制御システ
ムにて、一つ以上の弁体で接続された制御部と作動部と
を含む制御システムにおいて、圧縮機からの高圧の作用
に抗するばね力と圧縮機からの中間圧力とに影響される
ように制御部(1)が配設されて、制御部(1)に接続
された作動部(2)による内容積の制御のために弁体を
位置するようにしたことを特徴とする制御システム。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の制御システ
ムにおいて、シリンダにてその壁にプランジヤ表面(1
5)、(15′)を分離する細まつた中間部分(16)を接
続させたばね作動プランジヤ(6)を有するシリンダ
(7)を制御部(1)が含み、その表面の一方がシリン
ダ(7)の壁の開口(11)、(11′)を閉鎖しまたは露
出させる如く配設されるようにしたことを特徴とする制
御システム。 - 【請求項3】特許請求の範囲第2項に記載の制御システ
ムにおいて、シリンダ(7)が各端部に開口(8),
(10)を備え、これらの一方が中間圧力(9)に、他方
が圧縮機からの高圧(19)に接続されることと、シリン
ダ壁のほぼ中央に位置する開口(12)が低圧側に接続さ
れることと、開口(11′)、(11)が作動部(2)の円
筒状空間(13)に接続されて弁体(3)に連結されたピ
ストン(4)を作動させることとを特徴とする制御シス
テム。 - 【請求項4】特許請求の範囲第3項に記載の制御システ
ムにおいて、弁体(3)に接続された作動部(2)がシ
リンダ内にプランジヤ(4)を含むことと、円筒状空間
のピストン・ロツド側(14)が低圧側(17)に接続され
ることおよび反対側(13)が制御部(1)の開口(1
1′),(11)に接続されることとを特徴とする制御ユ
ニツト。 - 【請求項5】特許請求の範囲第4項に記載の制御ユニツ
トにおいて、弁体(3)がプランジヤ(4)の一部を構
成することを特徴とする制御システム。 - 【請求項6】特許請求の範囲第1項から第5項の何れか
一つの項に記載の制御システムにおいて、制御部(1)
と、弁体を備える作動部(2)とが結合されて、回転圧
縮機との統合ユニツトを形成することを特徴とする制御
システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8700900A SE464657B (sv) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Reglersystem foer reglering av en rotationskompressors inre volymfoerhaallande |
| SE8700900-7 | 1987-03-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243484A JPS63243484A (ja) | 1988-10-11 |
| JP2602879B2 true JP2602879B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=20367744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63047692A Expired - Lifetime JP2602879B2 (ja) | 1987-03-04 | 1988-03-02 | 回転圧縮機の内容積を調整する制御システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4877380A (ja) |
| JP (1) | JP2602879B2 (ja) |
| DE (1) | DE3806015A1 (ja) |
| DK (1) | DK109488A (ja) |
| GB (1) | GB2201735B (ja) |
| SE (1) | SE464657B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE451394B (sv) * | 1986-01-31 | 1987-10-05 | Stal Refrigeration Ab | Forfarande for reglering av en rotationskompressor |
| SE469437B (sv) * | 1987-10-28 | 1993-07-05 | Stal Refrigeration Ab | Reglersystem foer reglering av en rotationskompressors inre volymfoerhaallande |
| US5509273A (en) * | 1995-02-24 | 1996-04-23 | American Standard Inc. | Gas actuated slide valve in a screw compressor |
| US8641395B2 (en) * | 2009-04-03 | 2014-02-04 | Johnson Controls Technology Company | Compressor |
| US9267504B2 (en) | 2010-08-30 | 2016-02-23 | Hicor Technologies, Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
| US8794941B2 (en) | 2010-08-30 | 2014-08-05 | Oscomp Systems Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
| US9664418B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-05-30 | Johnson Controls Technology Company | Variable volume screw compressors using proportional valve control |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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