JP3159762B2 - Vi可変スクリュー型圧縮機 - Google Patents
Vi可変スクリュー型圧縮機Info
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- 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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Description
吸入容積と吐出容積の比である設定容積比Viを可変に
するためのVi可変弁と、吸入容積を可変にして吸入流
量を可変にするための容量制御弁とを有するVi可変ス
クリュー圧縮機に関する。
れぞれ何れもシリンダとピストンからなる調節装置を用
い、ピストンに油圧をかけて裏側圧力(主に吸入圧)と
の差圧でピストンを動かすことにより容量制御弁及びV
i可変弁を動かす方法がとられていた。
し、その比にガスの比熱比の代表値を用いて演算し、最
適Viを決めていた。すなわち、 P1 ……吸入圧力 P2 ……吐出圧力 K……比熱比=Cp /Cv としたとき P1 V1 K =P2 V2 K P2 /P1 =〔V1 /V2 〕K V1 /V2 =〔P2 /P1 〕1/K により最適Viを決めていた。
動かすためにシリンダとピストンを用いていたので、V
i可変弁の駆動機構が圧縮機の外部に突出する構造とな
り、このため圧縮機が複雑化し、油圧配管等が多岐とな
っていた。
かすのに用いられると同様の駆動機構をVi可変弁にも
設け、ピストンに油圧をかけて吸入圧(主に)との差圧
で該ピストンを動かすことによりVi可変弁を動かして
いたので、動きの量、速度が一定とならず、最適なVi
の位置の設定が難しかった。
より駆動されるロッドにより前後移動させることによ
り、安価に製作でき、動作が確実で正確に作動する。ま
た、速度を自由に選択できるVi可変スクリュー型圧縮
機を得ることを目的とする。
圧力と吐出圧力を検出し、その比にガスの比熱比の代表
値を用いて演算し、最適Viを求めていたが、スクリュ
ー型圧縮機は実際には内部に油を噴射しているので、比
熱比を用いる根拠は薄く、これはあくまで理論値にすぎ
ないものであった。
れる空間が吐出空間と連通する直前の圧力を検出し、こ
の圧力と吐出圧力との差を最小とするようにステップモ
ータに信号を与えることにより、高精度で必要動力が小
さくてすむ可変スクリュー型圧縮機を得ることを目的と
する。
算した理論値により最適Viを求めていたので、マクロ
的な制御しかできなかった。本発明は、スクリュー型圧
縮機が運転される全期間を通してのシステムの傾向解析
に基づいてViの最適値を演算することにより、一日、
季節間、一年を通した使用期間全体に亘りVi可変弁を
最適位置に設定することができるVi可変スクリュー型
圧縮機を得ることを目的とする。
弁駆動用のピストンの位置を検出することにより決定し
ているが、ロッドとピストンが介在しているのでその精
度が悪い。本発明は、Vi可変弁の位置を直接検出する
ことにより、精度も高く、より詳細な最適運転を可能と
するVi可変スクリュー型圧縮機を得ることを目的とす
る。
iを可変にするためのVi可変弁と吸入容積を可変にし
て吸入流量を可変にするための容量制御弁を有するVi
可変スクリュー型圧縮機において、容量制御弁を貫通す
るロッドにオスネジを設け、Vi可変弁にメスネジを設
けてVi可変弁の駆動を前記ロッドの廻転により行うよ
うにするとともに、ケーシングの外部の前記ロッドにス
テップモータを取付け、外部信号により該モータを駆動
してViを自動的に変更できる構成を有する。
制御弁を有するVi可変スクリュー型圧縮機において、
必要動力が最小となるViを設定するために、ロータと
ケーシング内壁で作られる空間が吐出空間と連通する直
前のケーシング内壁側に圧力センサを取付け、この圧力
センサにより検出される圧力と吐出圧力との差を最小と
するようにステップモータに信号を与える構成を有す
る。
制御弁を有するVi可変スクリュー型圧縮機において、
スクリュー型圧縮機が運転されるシステムの吸入圧力、
吐出圧力等のパラメータをデータ記録装置、演算装置を
具えた制御装置によって傾向解析を行い、最適Viを予
測し、このViの値にVi可変弁を設定する構成を有す
る。
御弁を有するVi可変スクリュー型圧縮機において、V
i可変弁にテーパのついた溝を設け、ケーシング外部よ
り変位センサをこの溝部との隙間を検出するように取付
け、この隙間の変位によりVi可変弁の位置を特定する
構成を有する。
ドを廻転させることにより、Vi可変弁を前後に適宜移
動してViを自動的に調節する。
空間が吐出空間と連通する直前のケーシング内壁側に設
けた圧力センサにより、検出される圧力と吐出圧力との
差を最小とするようにステップモータに信号を与えるこ
とにより、スクリュー型圧縮機を駆動する動力を最小に
する。
ステムの吸入圧力、吐出圧力をデータ記録装置、演算装
置を具えた制御装置によって傾向解析することにより、
最適Viを予測し、このViの値をステップモータに入
力して駆動する。
け、ケーシングの外部に設けた変位計で前記溝との隙間
を検出することにより、Vi可変弁の位置を正確に特定
する。
グ、3は吐出孔、4は吐出ポート、5は容量制御弁、6
はVi可変弁、7はステップモータ、11はステップモー
タ7によって廻転駆動されるロッド、12はロッド11の端
部に形成されたオスネジ、13は容量制御弁5を前後移動
させるピストンロッド、14は油圧ピストン、15はピスト
ンロッド13に穿設された中空孔、16は油圧シリンダ、17
は中空孔15内に遊合された棒体、18は棒体17の周面に形
成されたらせん溝、21は変位センサ取付孔、22,23は油
圧シリンダ16への作動油の給排出口である。なお、図面
ではシリンダ2内に収容されるオスメスロータは省略し
てある。
2内においてオスメスロータにより圧縮された後、吐出
ポート4を経て吐出孔3に吐出される。
比Viを変更する必要があるときは、ステップモータ7
が作動する。図1はVi可変弁6が最も前進(図面上は
左動)した位置にある状態を示している。今、このVi
可変弁6を後退(図面上は右動)させる必要があると
き、ステップモータ7によりロッド11を廻転させること
によりVi可変弁6に設けられたメスネジ10とロッド11
のオスネジ12との螺合によりVi可変弁6は後退せしめ
られる。この際、容量制御弁5は油圧シリンダ16内の油
圧によりVi可変弁6の後退とともに後退し、Vi可変
弁6が新しく設定された位置に固定されるときは、該可
変弁6に接触した状態で再び固定される。これにより容
量制御弁5の先端は、変更後のViに対応した位置まで
後退して新しく吐出ポート4の開口度を規定する。
かる負荷が変動し、容量制御が必要となった際は、その
制御指令に基づいて油圧ピストン14が前進動作して容量
制御弁5を必要量だけ前進させるので、圧縮途中の流体
はVi可変弁6と容量制御弁5の間隙から吸入側へバイ
パスされる。
り突出したピンが係合しており、油圧ピストン14の前後
移動の大きさが棒体17の回転角の大きさによって高精度
で検出することができるようになっている。
て説明する。なお、図2は図1とVi可変弁6の位置が
一致するように描かれている。ピストンロッド13の端部
は締付ボルト25によって容量制御弁5の端部に固定され
る。ロッド11のオスネジ12が形成された端部にはナット
26がボルト27によって固定される。8はVi可変弁6の
底面部に形成されたテーパ付の溝であり、ケーシング2
の外部から変位センサ(図示していない)を変位センサ
取付孔21から挿入して取付け、溝8と変位センサとによ
りVi可変弁6の位置を検出する。変位センサは溝8と
の隙間を検出するように取付けられ、この隙間の変位を
検出することによりVi可変弁6の位置を特定すること
ができる。
駆動方法を説明する。9は圧力センサ取付部であって、
ロータとケーシング内壁とで作られる空間が吐出空間と
連通する直前のケーシング内壁側に設けられている。こ
の圧力センサにより前記「連通直前の圧力」Pd1を検出
する一方、吐出孔3における吐出圧力Pd2を検出し、両
圧力の差ΔPを求め、このΔPの値を最小とするように
ステップモータ7に信号を与える。このようにすること
によって各種の運転条件に直ちに対応する信号をステッ
プモータ7に伝達し、ステップモータ7が駆動されて最
適Viが速かに設定される。
明する。設計容積比Viの値を左右する要因には色々な
ものがあるが、傾向解析のパラメータとして、スクリュ
ー型圧縮機が運転されるシステムの外気温度、冷却水温
度、日時、吸入圧力、吐出圧力、Vi可変弁位置、容量
制御弁位置、アンペア(圧縮機モータの)等を選定す
る。解析方法としては重み付けによる因子分析、回帰分
析により時間差も含めた傾向を解析し、更に最小二乗法
による傾向の演算化を採用する。図1において、制御装
置30は、データ記憶31、因子分析32、演算式化33、制御
量出力34、測定値、制御量の画面出力35等の機能を具え
ており、前記パラメータの信号を傾向解析することによ
って最適Viを予測し、このViの値の信号をステップ
モータ7に入力してロッド11を回転駆動し、Vi可変弁
6の位置を最適位置に設定する。このようにすることに
よって、一日、季節間、一年を通じて使用全期間を通し
て最適Vi値が常に設定されることになる。またVi可
変弁6の動きの回数がすくなくなり、摺動部分の信頼性
が増大できる。
場合と同一の実施例であり、単にVi可変弁6の位置が
相違しているのみである。すなわち、図3はVi可変弁
6が最も後退(図面上は右動)した位置にある状態を示
している。この状態から運転条件の変動によりViを変
化させる必要を生じたときは、ステップモータ7により
Vi可変弁6が前進せしめられる。この場合は、Vi可
変弁6はその端面により容量制御弁5を押圧し一体に前
進せしめる。Vi可変弁6の設定位置が変位センサ取付
孔21に設置されている変位センサにより検出されること
は前記と同様である。
はピストンロッド13の貫通孔、10はロッド11のオスネジ
12と螺合するメスネジ、8はテーパ付の溝である。
にオスネジを設け、一方Vi可変弁にはメスネジを設け
て、両者を螺合しケーシングの外部のステップモータに
よりロッドを廻転するようにしたので、外部信号により
ステップモータを駆動することによりVi可変弁を前後
に移動させ、Viを自動的に、また正確に変更すること
ができる。
作られる空間が吐出空間と連通する直前のケーシング内
壁側に圧力センサが設けてあるので、該圧力センサによ
り検出される圧力を吐出圧力と対比し、この差圧を最小
にするような信号をステップモータに与えることによ
り、必要動力が最小となる最適Viの値を正確にかつ迅
速に設定し、Vi可変弁を作動することができる。
されるシステムの吸入圧力、吐出圧力等のパラメータを
データ記録装置、演算装置を具えた制御装置によって傾
向解析を行い、Viの最適値を演算することによって、
一日、季節間、一年を通した使用期間全体に亘りVi可
変弁を常に最適位置に設定させることができる。
け、ケーシング外部に設ける変位計との連係により該弁
の位置を直接検出することができるので傾向解析におけ
るパラメータとしてのVi可変弁の位置を高い精度で決
定することができ、最適運転に有益である。
例の装置を容量制御弁及びVi可変弁の中央位置を含む
垂直平面で切断した断面図である。
例の装置を容量制御弁及びVi可変弁の中央位置を含む
垂直平面で切断した、そして図1とは異なる容量制御弁
及びVi可変弁位置を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 設計容積比Viを可変にするためのVi
可変弁と吸入容積を可変にして吸入流量を可変にするた
めの容量制御弁を有するVi可変スクリュー型圧縮機に
おいて、容量制御弁を貫通するロッドにオスネジを設
け、Vi可変弁にメスネジを設けてVi可変弁の駆動を
前記ロッドの廻転により行うようにするとともに、ケー
シングの外部の前記ロッドにステップモータを取付け、
外部信号により該モータを駆動してViを自動的に変更
できるようにしたVi可変スクリュー型圧縮機。 - 【請求項2】 必要動力が最小となるViを設定するた
めに、ロータとケーシング内壁で作られる空間が吐出空
間と連通する直前のケーシング内壁側に圧力センサを取
付け、この圧力センサにより検出される圧力と吐出圧力
との差を最小とするようにステップモータに信号を与え
る請求項1記載のVi可変スクリュー型圧縮機。 - 【請求項3】 スクリュー型圧縮機が運転されるシステ
ムの吸入圧力、吐出圧力等のパラメータをデータ記録装
置、演算装置を具えた制御装置によって傾向解析を行
い、最適Viを予測し、このViの値にVi可変弁を設
定する請求項1記載のVi可変スクリュー型圧縮機。 - 【請求項4】 Vi可変弁にテーパのついた溝を設け、
ケーシング外部より変位センサをこの溝部との隙間を検
出するように取付け、この隙間の変位によりVi可変弁
の位置を特定する請求項3記載のVi可変スクリュー型
圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03358292A JP3159762B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Vi可変スクリュー型圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03358292A JP3159762B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Vi可変スクリュー型圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05231363A JPH05231363A (ja) | 1993-09-07 |
JP3159762B2 true JP3159762B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=12390522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03358292A Expired - Fee Related JP3159762B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Vi可変スクリュー型圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3159762B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004036045A1 (ja) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Daikin Industries, Ltd. | 可変内部容積比式インバータスクリュー圧縮機 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4110967B2 (ja) | 2002-12-27 | 2008-07-02 | ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 | 保護素子 |
DE102015006129A1 (de) * | 2015-05-09 | 2016-11-10 | Man Diesel & Turbo Se | Schraubenmaschine |
CN111425396B (zh) | 2019-01-09 | 2021-09-10 | 约克(无锡)空调冷冻设备有限公司 | 螺杆压缩机及其控制方法 |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP03358292A patent/JP3159762B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004036045A1 (ja) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Daikin Industries, Ltd. | 可変内部容積比式インバータスクリュー圧縮機 |
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---|---|
JPH05231363A (ja) | 1993-09-07 |
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