JP5739420B2 - Reciprocating compressor having a method for controlling a delivery amount and a delivery amount control function - Google Patents
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Description
本発明は、往復動圧縮機の送出量を制御する方法に関する。本発明は、さらに、送出量制御機能を備える往復動圧縮機に関する。 The present invention relates to a method for controlling the transmission amount of the forward backward compressor. The present invention further relates to a reciprocating compressor comprising a transmission volume control function.
特許文献１及び２は、往復動圧縮機の吸入弁における閉止体の圧力依存式の周期的な自動開放動作を制御デバイスによって制御する方法を開示しており、この制御デバイスは、必要に応じて、クランクが回転する間の少なくとも一部にわたって、閉止体を制御する。通常、吸入側および加圧側に用いられる自動圧縮機弁の寿命は、主に、実際の閉止体がそれぞれ弁座または弁停止部に交互に衝突する際の衝突応力に対する要件によって左右されるため、上記特許文献は、所謂アンローダ（または「上昇グリッパ」）を用いることによって、圧力平衡に到達する前に吸入弁を強制的に開放して、自動的な開放時に発生し得る閉止体の弁停止部に向かう瞬時の急激な加速を防止するプロセスを開示している。これにより、圧縮機弁の衝突応力に対する要件が引き下げられる。 Patent Documents 1 and 2 disclose a method for controlling a pressure-dependent periodic automatic opening operation of a closing body in a suction valve of a reciprocating compressor by a control device, and this control device is used as necessary. , Controlling the closure over at least part of the rotation of the crank. Usually, the life of the automatic compressor valve used on the suction side and the pressure side depends mainly on the requirements for the impact stress when the actual closing body collides alternately with the valve seat or the valve stop, respectively. The above-mentioned patent document uses a so-called unloader (or “rising gripper”) to forcibly open the suction valve before reaching the pressure equilibrium, and the valve stop portion of the closing body that can occur during automatic opening. Discloses a process that prevents sudden and rapid acceleration toward This reduces the requirement for the impact stress of the compressor valve.
この方法の欠点は、特に圧縮機システムが連続可変逆流調整法を用いて稼働されるときに、吸入側で使用される圧縮機弁、また特に加圧側で使用される圧縮機弁の応力要件が依然として高いことにある。連続可変逆流調整法によると、吸入弁は、送出量を制御するために、圧縮サイクルの一部の角度範囲の間、アンローダによって開放されて維持され、次に、閉鎖される。 The disadvantage of this method is that the stress requirements of the compressor valve used on the suction side, and especially the compressor valve used on the pressure side, especially when the compressor system is operated using a continuously variable back flow regulation method. Still high. According to the continuously variable backflow regulation method, the intake valve is opened and maintained by the unloader during a partial angular range of the compression cycle and then closed to control the delivery rate.
この既知の方法の欠点は、吸入弁および圧力弁の閉止体が比較的大きな摩耗を受け、そのため、それに応じて、保守に多大なる労力が必要になることにある。
特許文献３は、往復動圧縮機の送出量を制御するためのさらなる装置を開示している。この装置の欠点は、圧縮側に用いられる圧縮機弁が厳しい応力要件を有するということにある。
The disadvantage of this known method is that the intake and pressure valve closures are subjected to relatively great wear and therefore require a great deal of maintenance accordingly.
Patent Document 3 discloses a further device for controlling the amount of delivery of the reciprocating compressor. The disadvantage of this device is that the compressor valve used on the compression side has severe stress requirements.
本発明によって解決される課題は、往復動圧縮機の送出量を制御するためのより有利な方法および送出量を調整する往復動圧縮機を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a more advantageous method for controlling the feed rate of a reciprocating compressor and a reciprocating compressor for adjusting the feed rate .
この課題は、本発明の一実施形態による方法によって解決される。さらに、上述の問題は、別の実施形態による往復動圧縮機によって解決される。 This problem is solved by a method according to an embodiment of the invention . Et al is, above problems are solved by a reciprocating compressor according to another embodiment.
特に、上述の問題は、自動吸入弁の閉止体の移動を、クランク回転サイクルの少なくとも一部にわたって、制御デバイスにより駆動されるアンローダによって制御して、往復動圧縮機の送出量を制御する方法によって解決され、当該方法は、連続可変逆流調整法を備え、該連続可変逆流調整法において、クランク回転サイクルの第１区間の間、アンローダは、閉止体に接触するように配置されて、閉止体が閉鎖されることを防止し、かつクランク回転サイクルの第２区間の間、アンローダは、閉止体から離間する方向に戻るように駆動されて、閉止体は閉鎖され、該方法は、休止調整法をさらに備え、該休止調整法において、アンローダは、クランク回転のサイクルの全体の間、閉止体が閉鎖されることを防止し、送出量が、連続可変逆流調整法および休止調整法の少なくとも組み合わせによって調整され、連続可変逆流調整法を用いる間、閉止体は、制御デバイスおよびアンローダによって制御されて、往復動圧縮機の圧力弁の閉止体が、少なくともクランク回転の所定の最低限の総開放角度にわたって開放される。 In particular, the above problem is due to the method of controlling the delivery of the reciprocating compressor by controlling the movement of the closing body of the automatic suction valve by an unloader driven by a control device over at least part of the crank rotation cycle. The method comprises a continuously variable backflow adjustment method, wherein during the first section of the crank rotation cycle, the unloader is disposed in contact with the closing body so that the closing body is During the second section of the crank rotation cycle, the unloader is driven back in a direction away from the closure body, and the closure body is closed during the second section of the crank rotation cycle. further comprising, in said rest adjustment method, unloader, during the entire cycle of crank rotation, prevents the closure member is closed, the delivery rate, continuously variable backflow tone Is adjusted by at least a combination of legal and resting adjustment method, while using a continuously variable backflow adjustment method, the closure member is controlled by a control device and an unloader, closing of the pressure valve of the reciprocating compressor, at least the crank rotation Open over a predetermined minimum total opening angle.
本発明による方法において、送出量は、吸入弁を強制的に開放して維持することによって調整される。これを実施する過程で、２つの異なる調整法、すなわち休止調整法および連続可変逆流調整法が用いられる。両方法は、いわゆるアンローダ（または「上昇グリッパ」）を用いており、アンローダは、弁、例えばプレート弁、リング弁、またはポペット弁の閉止体を、開放位置へ押圧し、好ましくは弁座上に押圧する。 In the method according to the invention, the delivery rate is adjusted by forcing the intake valve open and maintained. In the process of doing this, two different adjustment methods are used: a pause adjustment method and a continuously variable backflow adjustment method. Both methods use a so-called unloader (or “lift gripper”), which pushes the closing body of a valve, for example a plate valve, ring valve or poppet valve, to an open position, preferably on the valve seat. Press.
往復動圧縮機は圧縮空間を有し、吸入弁を通して圧縮空間に気体が導入され、圧縮された気体は圧縮空間から出口弁（圧力弁とも呼ばれる）を通って放出される。休止調整法では、吸入弁の閉止体が、１回の作業行程全体にわたって、即ち１回の完全な作業サイクルにわたって、開放されて維持される。このため、圧縮空間内の圧力は、圧縮段階中に圧力弁を開放するために必要な圧力より高くまで上昇せず、したがって圧縮段階中、吸入された気体は吸入管路内に押し戻され、そのため圧縮および圧力管路内へのさらなる給送は不可能となる。したがって、圧力弁は閉鎖されたままであり、そのため、この圧縮空間は、圧力弁を介して圧力管路内に気体を給送しない。休止調整法が非活性化され、即ち通常動作が実施される場合、圧縮空間は再び圧力弁を介して、圧力管路内に全気体流量を給送する。往復動圧縮機が、例えば、１つの圧縮空間のみを有する場合、特定の作業サイクルが通常通り実施され、特定の作業サイクルにおいて休止調整法が活性化されるように、休止調整法を実施することができる。ここで、休止調整法の欠点は、往復動圧縮機から給送される気体の量を段階的にしか調整できないことにある。休止調整法のさらなる欠点は、減圧された圧縮空間、即ち圧力弁が開放されていない圧縮空間を通る流れが存在しないことであり、それにより、その圧縮空間内に汚れが集まることがあり、この事実は、弁の摩耗、またはパッキンリングおよびピストンリングの摩耗を引き起こす。 A reciprocating compressor has a compression space, gas is introduced into the compression space through an intake valve, and the compressed gas is discharged from the compression space through an outlet valve (also called a pressure valve). In the rest adjustment method, the closing body of the suction valve is kept open throughout the entire work stroke, ie over a complete work cycle. For this reason, the pressure in the compression space does not rise above the pressure required to open the pressure valve during the compression phase, so that during the compression phase, the sucked gas is pushed back into the suction line and thus No further feeding into the compression and pressure line is possible. Thus, the pressure valve remains closed, so this compression space does not deliver gas into the pressure line via the pressure valve. If the pause adjustment method is deactivated, i.e. normal operation is carried out, the compression space again feeds the total gas flow into the pressure line via the pressure valve. If the reciprocating compressor has only one compression space, for example, the pause adjustment method is implemented so that the particular work cycle is carried out normally and the pause adjustment method is activated in the particular work cycle Can do. Here, the disadvantage of the pause adjustment method is that the amount of gas fed from the reciprocating compressor can be adjusted only stepwise. A further disadvantage of the pause adjustment method is that there is no flow through the decompressed compression space, i.e. the compression space in which the pressure valve is not open, which can cause dirt to collect in the compression space. The fact causes valve wear or packing ring and piston ring wear.
逆流調整法において、吸入弁は、圧縮行程の全体または１回の完全なクランク回転の一部の角度範囲にわたって、アンローダによって開放されて維持され、次に閉鎖されて、送出量を制御する。逆流調整法を実施する際、吸入弁は、圧縮段階の開始時においてのみ、アンローダによって押されて開放される。そのため、圧縮空間内の気体の一部分が吸入管路内に押し戻される。吸入弁の閉止体が完全に閉鎖されると、圧縮空間内に残留した気体が圧縮され、圧力弁を通って圧力管路内に押し進められる。このようにして、逆流調整法の間、可能な最大の気体流の一部のみが、圧縮空間から圧力弁を通って圧力管路内に給送される。 In the backflow regulation method, the suction valve is opened and maintained by the unloader over the entire compression stroke or part of the angle range of one complete crank rotation, and then closed to control the delivery rate. When carrying out the backflow adjustment method, the intake valve is pushed open by the unloader only at the start of the compression phase. Therefore, a part of the gas in the compression space is pushed back into the suction pipe. When the closing body of the suction valve is completely closed, the gas remaining in the compression space is compressed and pushed through the pressure valve and into the pressure line. In this way, only part of the maximum possible gas flow is fed from the compression space through the pressure valve and into the pressure line during the backflow regulation process.
逆流調整法によると、少量の送出量を実現するためには、自動圧力弁の開放時間が比例して短くなることが欠点であり、定格送出量の４０％未満の送出量に関しては、圧力弁の開放時間が短くなって、圧力弁の開放および閉鎖速度が数倍に高まる可能性があることも欠点である。この事実は、一方では、自動圧力弁の摩耗の増大を引き起こし、他方では、部分的な送出量を確実に給送することができる範囲を減少させる。逆流調整法のさらなる欠点は、圧縮空間内でのより長い滞留時間、およびシリンダ壁を介して伝達される熱、およびピストンを通る漏れ流量により、圧縮前に気体が著しく加熱されることにある。この事実により、加圧側での気体は高温になる。 According to the reverse flow adjustment method, in order to realize a small amount of delivery, it is a disadvantage that the opening time of the automatic pressure valve is proportionally shortened. For a delivery amount less than 40% of the rated delivery amount, the pressure valve It is also a disadvantage that the opening time of the valve can be shortened and the opening and closing speed of the pressure valve can be increased several times. This fact, on the one hand, causes an increase in the wear of the automatic pressure valve and, on the other hand, reduces the range over which partial delivery can be reliably delivered. A further disadvantage of the backflow regulation method is that the gas is significantly heated before compression due to the longer residence time in the compression space and the heat transferred through the cylinder wall and the leakage flow through the piston. Due to this fact, the gas on the pressure side becomes high temperature.
本発明による方法は、逆流調整法および休止調整法の併用により、特に吸入弁および圧力弁の少なくとも一方の閉止体に対して付加的な摩耗をもたらさずに、往復動圧縮機によって送出される量を広範囲にわたって変動させることができるという利点を有する。特に、より少量の送出量に関して、特定のサイクルの間、休止調整法に従って、気体が圧縮されないように吸入弁を開放して維持し、次の圧縮動作で十分多量の気体を圧縮することによって、圧力弁の摩耗が低減される。圧力弁の閉止体は、所定の総開放角度にわたって開放されて維持されるか、場合によって、圧力弁の閉止体が最低限以上の開放角度を有する。送出量の調整に関して、本質的に、好ましくは３つの異なる利用可能な方法があり、それらを用いることができる。すなわち、吸入弁が自動的に閉鎖され、かつ最大送出量を有する方法の他に、既に述べた逆流調整法と、既に述べた休止調整法とがある。例えば、任意の特定の時間に送出される流体の量に応じた調整は、以下のように実施することができる。 The method according to the invention allows the amount delivered by the reciprocating compressor to be combined with the backflow adjustment method and the pause adjustment method, in particular without causing additional wear on the closing body of at least one of the suction valve and the pressure valve. Can be varied over a wide range. In particular, for a smaller delivery volume, by opening and maintaining the intake valve so that the gas is not compressed during a particular cycle, according to the pause adjustment method, and compressing a sufficiently large amount of gas in the next compression operation, Pressure valve wear is reduced. The pressure valve closure is maintained open over a predetermined total opening angle or, in some cases, the pressure valve closure has a minimum or greater opening angle. There are essentially three different available methods for adjusting the delivery rate, which can be used. That is, in addition to the method of automatically closing the suction valve and having the maximum delivery amount, there are the backflow adjustment method already described and the pause adjustment method already described. For example, adjustment according to the amount of fluid delivered at any particular time can be performed as follows.
最大送出量を送出するためには、吸入弁は制御されず、即ち弁は自動で開閉される。
多量の送出流量、即ち最大送出量の約１００％〜８０％の範囲内の送出量に関しては、連続可変逆流調整法が用いられる。ただし、クランク回転の全てのサイクルを逆流調整法によって調整するのではなく、例えば１回または２回のサイクルにおいて、吸入弁が自動的に（即ち、制御されずに）作動しても良い。この方法において、アンローダはあまり必要とされないため、寿命がより長くなり、量を調整すること自体には、少ないエネルギーを用いるだけで良いという利点がある。
In order to deliver the maximum delivery amount, the intake valve is not controlled, i.e. the valve is opened and closed automatically.
For large delivery flow rates, i.e. delivery rates in the range of about 100% to 80% of the maximum delivery rate, a continuously variable back flow adjustment method is used. However, not all the cycles of crank rotation are adjusted by the backflow adjustment method, but the intake valve may operate automatically (that is, not controlled) in one or two cycles, for example. In this method, less unloader is needed, so the lifetime is longer and adjusting the amount itself has the advantage of using less energy.
中量の送出流量、すなわち最大送出量の約８０％〜５０％の範囲内の送出量では、各サイクルに関して連続可変逆流調整法が用いられる。
少量の送出流量、すなわち最大送出量の約５０％〜０％の範囲内の送出量では、吸入弁の閉止体は、数回のサイクル中、例えば１回または２回のサイクルにおいて、休止調整法によって開放されて維持される。他のサイクルに関しては、吸入弁は自動で作動しても良く、さらに、必要に応じて逆流調整法を用いることもできる。
At medium delivery flow rates, i.e. delivery rates in the range of about 80% to 50% of the maximum delivery rate, a continuously variable back flow regulation method is used for each cycle.
For small delivery flow rates, i.e. delivery rates in the range of about 50% to 0% of the maximum delivery rate, the inlet valve closure is a pause adjustment method during several cycles, for example in one or two cycles. To be kept open. For other cycles, the intake valve may operate automatically, and a back flow adjustment method can be used if necessary.
少なくとも所定の範囲の開放角度にわたって、または場合によってはクランク回転の所定の総開放角度にわたって、往復動圧縮機の圧力弁の閉止体が開放されるように、吸入弁が制御デバイスおよびアンローダによって、制御されることが特に有利である。開放角度の範囲は、少なくとも１０度、好ましくは少なくとも２０度乃至３０度である。 The intake valve is controlled by the control device and the unloader so that the closure of the pressure valve of the reciprocating compressor is opened over at least a predetermined range of opening angles, or in some cases over a predetermined total opening angle of crank rotation. It is particularly advantageous to do so. The range of the opening angle is at least 10 degrees, preferably at least 20 degrees to 30 degrees.
本発明による方法の特に有利な実施形態では、アンローダは、駆動機構、好ましくは電磁石によって非常に精確に制御可能であり、したがって、閉止体が吸入弁上に配置される前に、閉止体の閉鎖速度を低下させることができ、ひいては、閉止体は、制限された速度で吸入弁に衝突して、吸入弁上に配置され、すなわち吸入弁に「緩慢に」載置される。特に好ましい方法では、吸入弁に配置される時、閉止体の速度は０．１ｍ／ｓ未満である。この有利な方法は、閉止体の摩耗をさらに減少させる。 In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the unloader is very precisely controllable by means of a drive mechanism, preferably an electromagnet, and therefore the closure of the closure before the closure is placed on the intake valve. The speed can be reduced, so that the closure collides with the suction valve at a limited speed and is placed on the suction valve, ie "slowly" placed on the suction valve. In a particularly preferred manner, the closing body speed is less than 0.1 m / s when placed on the intake valve. This advantageous method further reduces the wear of the closure.
さらなる有利な実施形態において、駆動機構は、アンローダの速度と、特に、減速される位置とを制御するために、制御可能な減衰機構を備えており、閉止体は、閉鎖されるときに制限された速度で吸入弁に衝突し、すなわち吸入弁上に「緩慢に」配置されて、吸入弁を閉鎖する。減衰機構が電気的に制御可能であること、および減衰機構が電気レオロジーまたは磁気レオロジー流体を含むことの両方は特に有利であり、このような流体の粘性は、静電気的または電磁的に可変であって、ひいては、電気信号によって、減衰率を非常に迅速に変更することができる。また、減衰機構は別の原理に基づいても良く、例えば電磁石の形態を有することもある。 In a further advantageous embodiment, the drive mechanism comprises a controllable damping mechanism for controlling the speed of the unloader and in particular the position to be decelerated, and the closure is limited when closed. It collides with the intake valve at a high speed, ie is placed “slowly” on the intake valve to close the intake valve. It is particularly advantageous that both the damping mechanism is electrically controllable and that the damping mechanism comprises an electrorheological or magnetorheological fluid, and the viscosity of such a fluid is variable electrostatically or electromagnetically. As a result, the attenuation rate can be changed very quickly by the electrical signal. Further, the damping mechanism may be based on another principle, and may have an electromagnet shape, for example.
以下において、本発明を、例示的実施形態によって詳細に説明する。例示的実施形態は、図面を参照して説明される。 In the following, the invention will be described in detail by means of exemplary embodiments. Exemplary embodiments are described with reference to the drawings.
図面において、同一の部分には、基本的に同じ参照符号が付されている。
図１は、制御可能な弁１の縦断面図を示し、制御可能な弁１は、圧縮機ハウジング４を備え、その内部に吸入弁５が配置され、吸入弁５の位置はアンローダ６によって制御され、アンローダ６は、圧縮機ハウジング４の外部に配置された制御デバイス２によって、連結ロッドの形態を有する連結手段７を介して作動される。
In the drawings, the same parts are basically denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 shows a longitudinal section of a controllable valve 1, which comprises a compressor housing 4, in which a suction valve 5 is arranged, the position of the suction valve 5 being controlled by an unloader 6 The unloader 6 is actuated by a control device 2 arranged outside the compressor housing 4 via a connecting means 7 in the form of a connecting rod.
圧縮機ハウジング４は、ランプ４ａ、気体空間４ｂ、圧縮空間４ｃ、およびカバー４ｄを備え、ここで、圧縮機ハウジング４は、図示されていないか、場合によっては見えない圧力弁８をさらに備え、この圧力弁８を通って、圧縮された流体が圧縮空間４ｃから流出することができる。自動吸入弁５は、弁座５ａと、行程方向Ｂに沿って移動可能に取り付けられた閉止体５ｂ（以下では弁プレート５ｂと呼ぶ）と、弁停止部５ｃと、復帰バネ５ｄとを備える。アンローダ６は、複数のグリッパ延長部６ａ、即ちフィンガ６ａと、ガイド６ｂと、圧縮バネ６ｃとを備える。アンローダ６は、電磁石２ａによって駆動され、かつ行程方向Ｂに沿って摺動可能に取り付けられ、グリッパ延長部６ａの先端は、方向Ｂに沿った行程に応じて、弁プレート５ｂに当接することができ、特に、弁プレート５ｂが移動不能になるように弁プレート５ｂを弁停止部５ｃに押し付けることができ、それにより弁５は強制的に開放されて維持される。制御デバイス２は、駆動機構として電磁石２ａを備え、電磁石２ａは、磁石固定具２ｂ、磁芯２ｃ、および磁気コイル２ｄを備える。制御デバイス２はハウジング２ｍをさらに備え、ハウジング２ｍは、連結部分２ｅを介して圧縮機ハウジング４に連結されている。また、制御デバイスは、調節機構２ｉ即ち調整機構２ｉと導電体２ｋ、２ｌとを備え、導電体２ｌが調節機構２ｉを電磁石２ａに接続する。制御デバイス２は、電磁石２ａおよび連結ロッド７を行程方向Ｂに沿って摺動可能に取り付けるために、２つのガイド２ｆ、２ｇを備えている。また、フィルタ３が設置されても良い。有利な実施形態において、制御デバイス２は、変位センサ２ｈなどのセンサをさらに備え、変位センサ２ｈは、行程方向Ｂに沿った電磁石２ａの行程距離もしくは位置、またはアンローダ６の位置を検出する。 The compressor housing 4 comprises a lamp 4a, a gas space 4b, a compression space 4c, and a cover 4d, wherein the compressor housing 4 further comprises a pressure valve 8 not shown or possibly visible, Through this pressure valve 8, the compressed fluid can flow out of the compression space 4c. The automatic suction valve 5 includes a valve seat 5a, a closing body 5b (hereinafter referred to as a valve plate 5b) that is movably attached along the stroke direction B, a valve stop portion 5c, and a return spring 5d. The unloader 6 includes a plurality of gripper extensions 6a, that is, fingers 6a, guides 6b, and compression springs 6c. The unloader 6 is driven by the electromagnet 2a and is slidably attached along the stroke direction B. The tip of the gripper extension 6a can abut on the valve plate 5b according to the stroke along the direction B. In particular, the valve plate 5b can be pressed against the valve stop 5c so that the valve plate 5b cannot move, whereby the valve 5 is forced open and maintained. The control device 2 includes an electromagnet 2a as a drive mechanism, and the electromagnet 2a includes a magnet fixture 2b, a magnetic core 2c, and a magnetic coil 2d. The control device 2 further includes a housing 2m, and the housing 2m is connected to the compressor housing 4 via a connecting portion 2e. The control device also includes an adjusting mechanism 2i, that is, an adjusting mechanism 2i and conductors 2k and 2l, and the conductor 21 connects the adjusting mechanism 2i to the electromagnet 2a. The control device 2 includes two guides 2f and 2g in order to attach the electromagnet 2a and the connecting rod 7 slidably along the stroke direction B. Moreover, the filter 3 may be installed. In an advantageous embodiment, the control device 2 further comprises a sensor such as a displacement sensor 2h, which detects the stroke distance or position of the electromagnet 2a along the stroke direction B or the position of the unloader 6.
図１に示される制御可能な弁１は、クランク回転サイクルにわたって様々な様式で作動できる。「サイクル」とは、往復動圧縮機のクランクシャフトの３６０度の回転を意味する。 The controllable valve 1 shown in FIG. 1 can be operated in various ways over the crank rotation cycle. “Cycle” means 360 ° rotation of the reciprocating compressor crankshaft.
図２は、連続可変逆流調整法の動作を示しており、クランク角度に対するアンローダ６の行程移動Ａ、弁プレート５ｂの行程移動Ｂ、およびアンローダ６の速度Ｃが図２に示され、クランクシャフトの１回転分、即ち０度から３６０度までの角度推移が示されている。弁プレート５ｂの行程移動Ｂから、図示した例示的実施形態において、弁プレート５ｂが、約９０度から１１０度までの角度範囲内で吸入中に自動的に開放され、ひいては弁停止部５ｃに当接することが分かる。連続可変逆流調整法の作動時において、弁プレート５ｂが開放された後に、アンローダ６は、曲線Ａによって例示的に示されるように、弁プレート５ｂに当接するまで移動させられ、即ち進行させられる。また、図２には、アンローダ６の速度が曲線Ｃによって示されている。自動方式で動作する際には、ピストンが方向を変えるとき、図示した例では２２５度のときに、吸入弁５は、自動的に閉鎖される。したがって、連続可変逆流調整法の作動により、アンローダ６は、クランク回転サイクルの第１の区間Ｋ１の間、閉止体５ｂに当接して閉止体５ｂによる遮断を防止し、クランク回転サイクルの第２の区間Ｋ２の間、曲線Ａ２の推移に従って逆向きに駆動される。このとき、支配的な圧力の条件により、閉止体５ｂ、すなわち弁プレート５ｂはアンローダ６の移動に従動するか、アンローダ６に当接して、弁プレート５ｂは、特定の時点、図示した例では約２９０度の時に、で弁座５ａ上に存在し、かつ弁５を閉鎖する。第３の区間Ｋ３において、アンローダ６はさらに移動させられて、例えば、弁プレート５ｂから離間する。 FIG. 2 shows the operation of the continuously variable backflow adjustment method. The stroke movement A of the unloader 6, the stroke movement B of the valve plate 5b, and the speed C of the unloader 6 with respect to the crank angle are shown in FIG. The angle transition from one rotation, that is, from 0 degrees to 360 degrees is shown. From the stroke movement B of the valve plate 5b, in the illustrated exemplary embodiment, the valve plate 5b is automatically opened during inhalation within an angular range of about 90 ° to 110 ° and thus hits the valve stop 5c. You can see that it touches. During operation of the continuously variable backflow adjustment method, after the valve plate 5b is opened, the unloader 6 is moved, ie, advanced, until it abuts the valve plate 5b, as exemplarily shown by curve A. In FIG. 2, the speed of the unloader 6 is indicated by a curve C. When operating in an automatic manner, the intake valve 5 is automatically closed when the piston changes direction, at 225 degrees in the illustrated example. Therefore, by the operation of the continuously variable backflow adjusting method, the unloader 6 abuts against the closing body 5b during the first section K1 of the crank rotation cycle to prevent the closing body 5b from being interrupted, and the second rotation of the crank rotation cycle. During the section K2, it is driven in the reverse direction according to the transition of the curve A2. At this time, the closing body 5b, that is, the valve plate 5b is driven by the movement of the unloader 6 or is brought into contact with the unloader 6 depending on the dominant pressure condition, and the valve plate 5b is moved to a specific point in time in the illustrated example. At 290 degrees, the valve seat 5a is present and the valve 5 is closed. In the third section K3, the unloader 6 is further moved and separated from the valve plate 5b, for example.
閉止体５ｂの移動は、区間Ｋ２において、駆動機構によって、すなわち図示した例示的実施形態では電磁石２ａおよび連結ロッド７によって制御され、それによりアンローダ６は、クランク回転に応じて、図２に示される移動距離Ａまたは速度Ｃのように推移し、ここで有利には、図２に示されるように、移動する閉止体５ｂが、吸入弁５上に載置される前に、減速するように電磁石２ａは調節される。有利な実施形態では、アンローダ６は、次に、第３の区間Ｋ３で、有利には曲線Ｃの「第２の山部」によって示されるように、再度加速させられ、次に再び減速させられて、端部位置まで移動させられ、ひいてはアンローダ６は、区間Ｋ３において移動距離の推移Ａによって示されるように、閉止体５ｂから特定の距離だけ離間しており、すなわち閉止体５ｂに直接接触しない。有利な方法では、電磁石２ａは、閉止体５ｂが吸入弁上に載置された状態で０．１ｍ／ｓ未満の速度を有するように調節される。 The movement of the closing body 5b is controlled in the section K2 by the drive mechanism, ie in the illustrated exemplary embodiment by the electromagnet 2a and the connecting rod 7, so that the unloader 6 is shown in FIG. 2 in response to the crank rotation. The travel distance A or the speed C changes, and advantageously, as shown in FIG. 2, the moving closing body 5b is decelerated before being placed on the intake valve 5, 2a is adjusted. In an advantageous embodiment, the unloader 6 is then accelerated again and then decelerated again in the third zone K3, preferably as indicated by the “second peak” of the curve C. The unloader 6 is moved to the end position, and as a result, the unloader 6 is separated from the closing body 5b by a specific distance as shown by the movement distance transition A in the section K3, that is, does not directly contact the closing body 5b. . In an advantageous manner, the electromagnet 2a is adjusted to have a speed of less than 0.1 m / s with the closure 5b resting on the suction valve.
また、弁１は休止調整法によって作動させられることもできる。休止調整法によると、アンローダ６は、クランク回転の１サイクルの全期間にわたって、閉止体５ｂによる遮断を防止するように、有利には、アンローダ６が１サイクル全体にわたって、閉止体５ｂに当接するように移動させられて、閉止体５ｂは１サイクル全体にわたって開放されて維持される。 The valve 1 can also be actuated by a pause adjustment method. According to the rest adjustment method, the unloader 6 is advantageously abutted against the closing body 5b for the entire cycle so as to prevent the closing body 5b from interrupting for the entire period of one cycle of crank rotation. The closed body 5b is opened and maintained over the entire cycle.
図７は、移動可能に取り付けられたピストン４ｅを備えた圧縮機ハウジング４を有する往復動圧縮機を概略的に示しており、ピストン４ｅは、圧縮空間４ｃを部分的に画定し、かつピストンロッド４ｆによって駆動される。圧縮機ハウジング４は吸入弁５をさらに備え、吸入弁５を通して、給送すべき流体または気体が吸入される。また、この往復動圧縮機はグリッパ６をさらに備えており、グリッパ６は、駆動機構を有する制御デバイス２によって駆動される。制御デバイス２、吸入弁５、およびグリッパ６が、制御可能な弁１を構成する。圧縮機ハウジング４は圧力弁８をさらに備え、圧力弁８を通して、圧縮された気体が圧縮空間４ｃから放出される。往復動圧縮機は複数の圧縮空間４ｃを備え、圧縮空間４ｃの各々は、ピストンロッド４ｆを備えた個別のピストン４ｅを有し、かつ個別の制御可能な弁１を備えていても良い。 FIG. 7 schematically shows a reciprocating compressor having a compressor housing 4 with a movably mounted piston 4e, the piston 4e partially defining a compression space 4c and a piston rod. Driven by 4f. The compressor housing 4 further includes a suction valve 5 through which a fluid or gas to be fed is sucked. The reciprocating compressor further includes a gripper 6, and the gripper 6 is driven by a control device 2 having a drive mechanism. The control device 2, the intake valve 5, and the gripper 6 constitute a controllable valve 1. The compressor housing 4 further includes a pressure valve 8 through which the compressed gas is discharged from the compression space 4c. The reciprocating compressor may include a plurality of compression spaces 4c, each of which may have a separate piston 4e with a piston rod 4f and a separate controllable valve 1.
次に、図３は、異なる作動法に関して、クランク角度に応じた往復動圧縮機の圧縮空間４ｃ内での圧力の推移を示す。図示した例示的実施形態では、下死点ＵＴＰが９０度に位置しており、即ち圧縮空間４ｃは、この位置で最大体積に到達する。上死点ＯＴＰは、この例では２７０度に位置しており、即ち圧縮空間４ｃは、この位置で最小体積に到達する。第１の区間Ｄでは、吸入弁５の閉止体５ｂは自動的に移動し、３６０度にわたるクランク角度において、図示した圧力の推移が得られる。図３において、圧力弁８の閉止体は常に自動的に移動する。図示した例示的実施形態では、加圧側での圧力は例えば約３．１ｂａｒ（３１０ｋＰａ）であり、図示した例示的実施形態では、付勢用の弁バネを有する圧力弁８は、約３．２ｂａｒ（３２０ｋＰａ）の圧力で開放される。圧力弁８は、例えば１９０度のクランク角度において開放される。自動圧力弁８は、図示した例示的実施形態では約５０度にわたる角度範囲Ｋｗにおいて完全に開放されている。これは、圧力弁８が、再度閉鎖される前に、この最大開放角度範囲Ｋｗで最大弁移動距離を有するためである。弁が開放され、即ち閉止体が弁座から持ち上げられている総開放角度Ｋｖ、あるいは圧力弁８が開放されている総時間に相当する総開放角度Ｋｖは約８０度にわたる。第２の区間Ｅにおいて、休止調整法が示されており、上述したように閉止体５ｂが３６０度にわたる全クランク角度において開放されて維持され、圧縮空間４ｃ内の圧力は図のように推移する。圧縮空間４ｃ内の圧力は常に３．２ｂａｒ（３２０ｋＰａ）未満に維持されており、ひいては圧力弁８は自動的に開放されない。第３の区間Ｆにおいて、連続可変逆流調整法が示され、図２に示されるように、閉止体５ｂは、３６０度にわたるクランク角度の一部にわたってアンローダによって開放されて維持され、したがって、圧縮空間４ｃ内の圧力は、クランク角度に比べて遅れて蓄積されて、図のように推移する。圧力弁は、例えば２１０度のクランク角度において開放される。図示した例示的実施形態では、自動圧力弁８は、図４に示されるように、約３０度にわたる最大開放角度範囲Ｋｗにおいて完全に開放されて維持され、その後、弁移動距離が減少し、総開放角度Ｋｖの後において弁８が再度完全に閉鎖される。弁が開放されている総開放角度Ｋｖ、即ち弁が開放されている総時間に相当する総開放角度Ｋｖは約６０度にわたる。 Next, FIG. 3 shows the transition of the pressure in the compression space 4c of the reciprocating compressor according to the crank angle for different operating methods. In the exemplary embodiment shown, the bottom dead center UTP is located at 90 degrees, i.e. the compression space 4c reaches its maximum volume at this position. The top dead center OTP is located at 270 degrees in this example, that is, the compression space 4c reaches the minimum volume at this position. In the first section D, the closing body 5b of the suction valve 5 automatically moves, and the illustrated pressure transition is obtained at a crank angle of 360 degrees. In FIG. 3, the closing body of the pressure valve 8 always moves automatically. In the illustrated exemplary embodiment, the pressure on the pressure side is, for example, about 3.1 bar (310 kPa), and in the illustrated exemplary embodiment, the pressure valve 8 with the urging valve spring is about 3.2 bar. It is released at a pressure of (320 kPa). The pressure valve 8 is opened, for example, at a crank angle of 190 degrees. Automatic pressure valve 8, in the exemplary embodiment shown is completely opened in the angular range K w for about 50 degrees. This pressure valve 8 is to have before it is closed again, the maximum valve travel distance in the maximum opening angle range K w. The total opening angle K v when the valve is opened, that is, the closing body is lifted from the valve seat, or the total opening angle K v corresponding to the total time when the pressure valve 8 is opened ranges approximately 80 degrees. In the second section E, the pause adjustment method is shown. As described above, the closed body 5b is opened and maintained at all crank angles over 360 degrees, and the pressure in the compression space 4c changes as shown in the figure. . The pressure in the compression space 4c is always maintained below 3.2 bar (320 kPa), and as a result, the pressure valve 8 is not automatically opened. In the third section F, a continuously variable backflow regulation method is shown, and as shown in FIG. 2, the closure 5b is kept open by the unloader over a part of the crank angle over 360 degrees and is therefore compressed space. The pressure in 4c is accumulated later than the crank angle and changes as shown in the figure. The pressure valve is opened, for example, at a crank angle of 210 degrees. In the exemplary embodiment shown, an automatic pressure valve 8, as shown in FIG. 4, is maintained fully opened at the maximum opening angle range K w for about 30 degrees, then, the valve travel distance is reduced, the valve 8 even after a total opening angle K v is completely closed again. The total opening angle K v valve is open, i.e. the total opening angle K v the valve is equivalent to the total time is open ranges from about 60 degrees.
上述のように、休止調整法によると、吸入弁５は、作業行程全体にわたって開放されて維持される。このようにして、圧縮段階中、吸入された気体は吸入管路内に押し戻され、ひいては圧縮されて、さらに圧力管路内に給送されることには利用できない。圧縮空間は気体を給送しない。休止調整法が非活性化されると、圧縮空間は再び全流体流量を給送する。 As described above, according to the suspension adjustment method, the suction valve 5 is kept open throughout the work process. In this way, during the compression phase, the inhaled gas cannot be used for being pushed back into the suction line and thus compressed and further fed into the pressure line. The compression space does not feed gas. When the pause adjustment method is deactivated, the compression space again delivers full fluid flow.
対照的に、連続可変逆流調整法によると、吸入弁５の閉止体５ｂは、圧縮段階の開始時においてのみ、押されて開放される。このようにして、気体の一部が吸入管路に押し戻される。吸入弁５が閉鎖されると、圧縮空間内に残留した気体が圧縮され、圧力弁を通って圧力管路内に押し進められる。圧縮空間は、可能な最大の気体流量の一部のみを給送する。 In contrast, according to the continuously variable backflow adjustment method, the closing body 5b of the suction valve 5 is pushed and opened only at the start of the compression stage. In this way, part of the gas is pushed back into the suction line. When the suction valve 5 is closed, the gas remaining in the compression space is compressed and pushed through the pressure valve and into the pressure line. The compression space delivers only a portion of the maximum possible gas flow rate.
どちらの方法も、アンローダ６を用いて、弁５、例えばプレート弁、リング弁、またはポペット弁の封止要素５ｂを弁停止部５ｃに押し付け、それにより開放位置に移動させる。連続可変逆流調整法では、１回の作業サイクルの中で、アンローダ６が閉鎖位置から開放位置に移動し、再度開放位置に戻らなければならず、休止調整法では、同じ移動順序に関して、より長い時間を利用可能であるため、用いられる部品のパワー取込み、所要の力、移動速度、および応力の条件は、連続可変逆流調整法の方が厳しい。 In both methods, the unloader 6 is used to push a valve 5, for example a sealing element 5b of a plate valve, ring valve or poppet valve against the valve stop 5c and thereby move it to the open position. In the continuously variable backflow adjustment method, the unloader 6 must move from the closed position to the open position and return to the open position again in one work cycle. In the rest adjustment method, the unloader adjustment method is longer for the same movement order. Because time is available, the power variable, required force, travel speed, and stress conditions of the parts used are more severe with the continuously variable backflow adjustment method.
図３に示されるように、このとき、連続可変逆流調整法Ｆおよび休止調整法Ｅの組合せによって広範囲にわたって往復動圧縮機の送出量を調整することができ、さらに、閉止体が自動的に移動する区間Ｄも送出量調整のために使用することができる。ここで、弁５の動作のこれらの３つの駆動形式Ｄ、Ｅ、Ｆは、任意の所望の様式で共に組み合わせられることができ、例えば、連続するサイクルにおいて、初期に駆動形式Ｄ、Ｅ、またはＦのみが用いられ、その後、例えば３つの駆動形式Ｄ、Ｅ、およびＦの少なくとも２つの組合せが用いられる。 As shown in FIG. 3, at this time, the feed amount of the reciprocating compressor can be adjusted over a wide range by a combination of the continuously variable backflow adjustment method F and the pause adjustment method E, and the closing body automatically moves. The section D to be used can also be used for adjusting the delivery amount. Here, these three drive types D, E, F of the operation of the valve 5 can be combined together in any desired manner, for example, initially in the continuous cycle, the drive types D, E, or Only F is used, after which, for example, at least two combinations of the three drive types D, E and F are used.
例えば、弁を調節して、以下のように様々な送出量を調整することができる。多量の送出流量のために、吸入弁５は、一部のサイクルにおいて自動的に駆動され、かつ一部のサイクルにおいて連続可変逆流調整法によって駆動されることができ、中量の送出量のために、吸入弁５は、あらゆるサイクル中に連続可変逆流調整法によって駆動されることができ、少量の送出量のために、吸入弁５は、一部のサイクルにおいて常に開放されて維持され、かつ一部のサイクルにおいて連続可変逆流調整法によって駆動されることができる。 For example, the valve can be adjusted to adjust various delivery volumes as follows. Due to the high delivery flow rate, the suction valve 5 can be driven automatically in some cycles and in some cycles by a continuously variable back flow regulation method, for medium delivery rates. In addition, the suction valve 5 can be driven by a continuously variable back flow regulation method during every cycle, and because of the small delivery volume, the suction valve 5 is always kept open in some cycles, and Some cycles can be driven by a continuously variable backflow regulation method.
図４は、クランクシャフト角度に対する圧力弁８の行程移動８ｃを示す。クランクシャフト角度に対する吸入弁５の閉止体５ｂの行程移動５ｅも示されている。圧力弁８の移動は自動的に行われ、一方、上述したように、吸入弁５の閉止体５ｂの移動は、休止調整法Ｅおよび逆流調整法Ｆではグリッパ６によって決定される。図４において、弁８が最大の弁行程距離を有する範囲、即ち弁８が最大限に開放される最大開放角度範囲Ｋｗがよく示されている。また、弁８が開かれる総開放角度Ｋｖも示されている。 FIG. 4 shows the stroke movement 8c of the pressure valve 8 with respect to the crankshaft angle. The stroke movement 5e of the closing body 5b of the intake valve 5 with respect to the crankshaft angle is also shown. The movement of the pressure valve 8 is automatically performed. On the other hand, as described above, the movement of the closing body 5b of the suction valve 5 is determined by the gripper 6 in the pause adjustment method E and the backflow adjustment method F. 4, the valve 8 is a range having a maximum valve stroke distance, i.e. the valve 8 is shown the maximum opening angle range K w often be opened to the maximum. Also shown is the total opening angle K v valve 8 is opened.
自動圧力弁８の開放期間は、圧縮空間４ｃ内の圧力が圧力弁８の開放圧力（図３の例示的実施形態では３．２ｂａｒ（３２０ｋＰａ）の圧力）より高い角度範囲によって決定される。図３および図４で符号Ｆによって示される連続可変逆流調整法を参照すると、閉止体５ｂが遅く閉鎖されるほど、圧力弁８が開放される角度範囲が小さくなっている。このため、特に少量の送出量のために、逆流調整法が常に用いられる場合、圧力弁８は非常に狭い総開放角度Ｋｖの間のみ開放される。少量の送出量での圧力弁８の総開放角度Ｋｖを大きくするために、１回または複数回のクランクサイクル中に休止調整法Ｅを用い、後続の逆流調整法Ｆにより十分多量の気体を送出するように往復動圧縮機が稼働され、それにより圧力弁８は、少なくとも１０度にわたる総開放角度Ｋｖにおいて、好ましくは少なくとも２０度乃至３０度にわたる総開放角度Ｋｖにおいて開放されて維持される。このようにして、圧力弁８は十分に長く開放されて、過度に強い衝突または過度に速い開放および遮断速度を防止する。これにより、圧力弁の動作寿命は著しく長くなる。図５は、異なる作動法、すなわち図３で既に示したような自動吸入弁５による全負荷Ｄ、休止調整法Ｅ、および連続可変逆流調整法Ｆにおける負荷推移をＰＶ図に示す。 The opening period of the automatic pressure valve 8 is determined by the angular range in which the pressure in the compression space 4c is higher than the opening pressure of the pressure valve 8 (3.2 bar (320 kPa) pressure in the exemplary embodiment of FIG. 3). Referring to the continuously variable backflow adjustment method indicated by F in FIGS. 3 and 4, the angle range in which the pressure valve 8 is opened becomes smaller as the closing body 5 b is closed later. Therefore, particularly for small delivery volume, if the back flow adjustment method is always used, the pressure valve 8 is opened only for a very narrow total opening angle K v. In order to increase the total opening angle K v of the pressure valve 8 of a small amount of delivery rate, using a pause adjustment method E in 1 or more times of crank cycles, a sufficient quantity of gas by a subsequent reverse flow adjustment method F It is reciprocating compressor operating to deliver, whereby the pressure valve 8, the total opening angle K v for at least 10 degrees, is preferably open at a total opening angle K v for at least 20 degrees to 30 degrees maintained The In this way, the pressure valve 8 is opened long enough to prevent excessively strong collisions or excessively fast opening and closing speeds. This significantly increases the operating life of the pressure valve. FIG. 5 shows in a PV diagram the load transitions in different operating methods, i.e. full load D, rest adjustment method E and continuous variable back flow adjustment method F with automatic suction valve 5 as already shown in FIG.
圧縮機は、図７に示されるように、シリンダ毎に１つ圧縮空間４ｃのみを有するように構成することができ、そのような圧縮空間を以下では上側圧縮空間とも呼ぶ。また、圧縮機は、同じシリンダ内に第２の圧縮空間を有するように構成することもでき、この第２の圧縮空間は、ピストン４ｅによって第１の圧縮空間と隔てられ、ピストン４ｅの移動中、一方の圧縮空間内の流体が圧縮され、他方の圧縮空間では吸入が実施される。第２の圧縮空間を以下では下側圧縮空間とも呼ぶ。特に有利な方法では、図３に示されるように送出量調整が実施され、それにより、往復動圧縮機の圧力弁８は、クランク回転の（上側圧縮空間の）上死点ＯＴＰまたは（シリンダが２つの圧縮空間を備える場合に下側圧縮空間の）下死点ＵＴＰに到達する前に、少なくとも２０度乃至３０度にわたる所定の角度範囲Δにおいて開放される。この方法の利点は、開放の時期のみを決定すればよいことにある。これは、閉鎖の時期がある程度分かっているためであり、理想的な弁に関しては、上側圧縮空間、または存在する場合には下側圧縮空間の死点に到達する時期である。 As shown in FIG. 7, the compressor can be configured to have only one compression space 4c for each cylinder, and such a compression space is also referred to as an upper compression space below. The compressor can also be configured to have a second compression space in the same cylinder, and this second compression space is separated from the first compression space by the piston 4e, and the piston 4e is moving. The fluid in one compression space is compressed, and suction is performed in the other compression space. Hereinafter, the second compression space is also referred to as a lower compression space. In a particularly advantageous manner, a delivery rate adjustment is carried out as shown in FIG. 3, so that the pressure valve 8 of the reciprocating compressor can be operated at the top dead center OTP of the crank rotation (in the upper compression space) or (cylinder). Before reaching the bottom dead center UTP ( of the lower compression space if it comprises two compression spaces), it is opened in a predetermined angular range Δ ranging from at least 20 to 30 degrees. The advantage of this method is that only the opening time has to be determined. This is because the timing of closure is known to some extent, and for an ideal valve it is the time to reach the dead center of the upper compression space, or the lower compression space, if any.
圧力弁８の開放時間は、例えば、圧縮空間内の圧力を測定して、その結果を最終的な圧力と比較することによって決定しても良く、または圧縮機の動作条件が分かっている場合には、ピストン運動の変向点前後における吸入弁の最大開放時間を予め、または同時に計算することによって決定しても良く、圧力弁の開放時間は、最低限の開放時間、即ち最低限の開放角度より小さくならない。 The opening time of the pressure valve 8 may be determined, for example, by measuring the pressure in the compression space and comparing the result with the final pressure, or when the operating conditions of the compressor are known. May be determined by calculating in advance or simultaneously the maximum opening time of the suction valve before and after the turning point of the piston motion, the opening time of the pressure valve being the minimum opening time, ie the minimum opening angle It doesn't get smaller.
図６は、図６の変位グラフで示される弁プレート５ｂの移動の推移Ｂおよびアンローダ６の移動の推移Ａを実現するための、クランク角度すなわち回転角度に対する制御可能な弁１の特性変数を示す。曲線Ｃにより、アンローダ６の速度の推移も示されている。また、電磁石２ａによって印加される力Ｇが曲線Ｇによって示され、電磁石２ａを調節するために必要な電流Ｈが曲線Ｈによって示されている。図６に示される推移は、特に、図２に示した弁停止部５ｃ上への弁プレート５ｂの「緩慢な接触」を実現するために重要である。 FIG. 6 shows controllable characteristic variables of the valve 1 with respect to the crank angle, that is, the rotation angle, for realizing the transition B of the movement of the valve plate 5b and the transition A of the movement of the unloader 6 shown in the displacement graph of FIG. . The curve C also shows the transition of the speed of the unloader 6. Further, a force G applied by the electromagnet 2a is indicated by a curve G, and a current H necessary for adjusting the electromagnet 2a is indicated by a curve H. The transition shown in FIG. 6 is particularly important for realizing the “slow contact” of the valve plate 5b on the valve stop 5c shown in FIG.
図８は、吸入弁５に作用するグリッパ６を駆動し、かつ作動させるための制御デバイス２のさらなる例示的実施形態を概略的に示す。制御デバイス２は駆動機構２ｎを備え、駆動機構２ｎは、直線状に移動可能に取り付けられた連結ロッド７を介して、図７に概略的に示されるグリッパに連結される。この例示的実施形態による駆動機構２ｎは、直線駆動部２ｗおよび調節可能な減衰機構２ｏを備え、減衰機構２ｏは、グリッパ６または吸入弁５の弁プレート５ｂが例えば図２に示されるように移動するように、直線駆動部２ｗによって生成される運動を、電気的に調節可能な様式で減衰させる。直線駆動部２ｗは、直線状に移動可能な連結ロッド２ｔを有し、ロッド２ｔは連結ロッド７に作動的に連結される。図示した例示的実施形態では、減衰機構２ｏは、直線駆動部２ｗおよびグリッパ６の間に配置されている。しかし、減衰機構２ｏは、例えば別の位置に配置されても良く、例えば、図面に示す制御デバイス２の図において直線駆動部２ｗの上方に配置されても良い。減衰機構２ｏは、直線駆動部２ｗの運動を減衰させることができる多くの異なる形態であっても良い。図８に概略的に示される減衰機構２ｏは、本発明による弁停止部５ｃ上への弁プレート５ｂの「緩慢な接触」を実現するために特に有利である。この減衰機構２ｏは、シリンダ２ｐと、シリンダ２ｐの内部に配置された直線摺動可能なピストン２ｒとを備え、ピストン２ｒがシリンダ２ｐの内部空間を第１の内部空間２ｑと第２の内部空間２ｓとに分割する。２つの内部空間２ｑ、２ｓは、流体導通接続部２ｕを介して互いに接続されており、２つの内部空間２ｑ、２ｓの間において流体は移動可能である。有利な実施形態では、２つの内部空間２ｑ、２ｓは、電気的に調節可能な減衰部またはチョーク２ｖを介して、互いに流体導通接続される。調節および調整デバイス２ｉが、導電体２ｋ、２ｌを介して、直線駆動部２ｗおよび調節可能な減衰部２ｖの両方に信号伝送接続され、それにより直線駆動部２ｗと減衰機構２ｏの減衰特性との両方を調節可能であり、図２に例示的に示されるように弁プレート５ｂの「緩慢な接触」が実現されるような弁プレート５ｂの位置または速度を調節する。また、図８に示される制御デバイス２は、グリッパまたは弁プレート５ｂの行程および速度の少なくとも一方を決定するための機構も備える。この機構は図８には図示されていない。 FIG. 8 schematically shows a further exemplary embodiment of the control device 2 for driving and actuating the gripper 6 acting on the intake valve 5. The control device 2 includes a drive mechanism 2n, and the drive mechanism 2n is connected to a gripper schematically shown in FIG. 7 via a connecting rod 7 that is mounted so as to be linearly movable. The drive mechanism 2n according to this exemplary embodiment comprises a linear drive 2w and an adjustable damping mechanism 2o, which moves the gripper 6 or the valve plate 5b of the suction valve 5 as shown for example in FIG. As such, the motion generated by the linear drive 2w is damped in an electrically adjustable manner. The linear drive unit 2 w has a connecting rod 2 t that can move linearly, and the rod 2 t is operatively connected to the connecting rod 7. In the illustrated exemplary embodiment, the damping mechanism 2o is disposed between the linear drive 2w and the gripper 6. However, the damping mechanism 2o may be arranged at another position, for example, and may be arranged above the linear drive unit 2w in the diagram of the control device 2 shown in the drawing, for example. The damping mechanism 2o may be in many different forms that can attenuate the motion of the linear drive 2w. The damping mechanism 2o shown schematically in FIG. 8 is particularly advantageous for realizing “slow contact” of the valve plate 5b on the valve stop 5c according to the invention. The damping mechanism 2o includes a cylinder 2p and a linearly slidable piston 2r disposed inside the cylinder 2p. The piston 2r defines the internal space of the cylinder 2p as a first internal space 2q and a second internal space. Divide into 2s. The two internal spaces 2q and 2s are connected to each other via the fluid conduction connecting portion 2u, and the fluid can move between the two internal spaces 2q and 2s. In an advantageous embodiment, the two interior spaces 2q, 2s are in fluid communication with each other via an electrically adjustable damping or choke 2v. The adjusting and adjusting device 2i is connected in signal transmission to both the linear drive part 2w and the adjustable attenuation part 2v via the conductors 2k, 2l, so that the linear drive part 2w and the attenuation characteristic of the attenuation mechanism 2o Both can be adjusted to adjust the position or speed of the valve plate 5b such that "slow contact" of the valve plate 5b is achieved as exemplarily shown in FIG. The control device 2 shown in FIG. 8 also includes a mechanism for determining at least one of the stroke and speed of the gripper or valve plate 5b. This mechanism is not shown in FIG.
例えば、第１の内部空間２ｑおよび第２の内部空間２ｓの間における流体導通接続をピストン２ｒに設けることによって、流体導通接続部２ｕおよび電気的に調節可能な減衰部２ｖは、減衰機構２ｏ上、または減衰機構２ｏの内部、特にピストン２ｒに配置されても良い。 For example, by providing a fluid conduction connection between the first internal space 2q and the second internal space 2s to the piston 2r, the fluid conduction connection 2u and the electrically adjustable attenuation part 2v are provided on the attenuation mechanism 2o. Alternatively, it may be arranged inside the damping mechanism 2o, particularly in the piston 2r.
特に有利な実施形態では、減衰機構２ｏの流体は、少なくとも一部、電気レオロジーまたは磁気レオロジー液体を含む。そのような液体は、液体の粘性が電気的に調節可能であるという特性を備え、ひいては、このような液体を用いて、電気的に制御可能なチョーク区間を構成することができる。このようなチョーク区間は、粘性を広範囲にわたって変化させることができ、また粘性を電気信号によって非常に迅速に変更することができるという利点がある。それにより、そのような減衰機構２ｏの減衰特性を非常に急速に変更することができ、したがって、移動距離および速度に関して弁プレート５ｂの「緩慢な接触」を実現するように、ピストン２ｒの移動、ならびにそれに伴う連結ロッド７、グリッパ６、および最終的には弁プレート５ｂの移動を減衰させるか、調節および調整可能にすることができる。 In a particularly advantageous embodiment, the fluid of the damping mechanism 2o comprises at least partly an electrorheological or magnetorheological liquid. Such a liquid has the property that the viscosity of the liquid is electrically adjustable, and thus such a liquid can be used to form an electrically controllable choke section. Such a choke section has the advantage that the viscosity can be varied over a wide range and the viscosity can be changed very quickly by means of an electrical signal. Thereby, the damping characteristics of such a damping mechanism 2o can be changed very rapidly, and thus the movement of the piston 2r to achieve "slow contact" of the valve plate 5b with respect to the travel distance and speed, As well as the associated movement of the connecting rod 7, gripper 6 and finally the valve plate 5b can be damped or made adjustable and adjustable.
電気レオロジーまたは磁気レオロジー液体を含む減衰機構は、例えば国際公開第２００８／１４１７８７号パンフレットまたは欧州特許第１０３４３８３号明細書から周知である。 Damping mechanisms involving electrorheological or magnetorheological liquids are well known, for example from WO 2008/141787 or EP 1034383.
直線駆動部２ｗは、例えば、油圧または空気圧駆動装置、電磁駆動装置、リニアモータ、またはトランスミッションを伴う電動機の形態を有することもできる。
制御デバイス２は、有利な実施形態において、アンローダ６の行程Ａおよび速度Ｃを調整する適応フィードフォワード制御を実施する。
The linear drive unit 2w may have, for example, a hydraulic or pneumatic drive device, an electromagnetic drive device, a linear motor, or an electric motor with a transmission.
In an advantageous embodiment, the control device 2 performs an adaptive feedforward control that adjusts the stroke A and the speed C of the unloader 6.
調整機構２ｉは、有利な実施形態において、アンローダ６の行程Ａおよび速度Ｃの制御変数から、電磁石２ａの制御信号を生成するために、適応フィードフォワード制御機構を備えている。 In an advantageous embodiment, the adjusting mechanism 2i is provided with an adaptive feedforward control mechanism for generating a control signal for the electromagnet 2a from the control variables of the stroke A and the speed C of the unloader 6.
Claims (23)
前記方法は、連続可変逆流調整法を備え、該連続可変逆流調整法によると、前記クランク回転のサイクルの第１区間（Ｋ１）の間、前記アンローダ（６）は、前記閉止体（５ｂ）に接触するように配置されて、前記閉止体（５ｂ）が閉鎖されることを防止し、かつ前記クランク回転のサイクルの第２区間（Ｋ２）の間、前記アンローダ（６）は、前記閉止体（５ｂ）から離間する方向に戻るように駆動されて、前記閉止体（５ｂ）は閉鎖され、
前記方法は、休止調整法をさらに備え、該休止調整法によると、前記アンローダ（６）は、前記クランク回転のサイクルの全体の間、前記閉止体（５ｂ）が閉鎖されることを防止し、
前記送出量は、連続可変逆流調整法および休止調整法の少なくとも組み合わせによって調整され、
前記連続可変逆流調整法を用いる間、前記閉止体（５ｂ）は、前記制御デバイス（２）および前記アンローダ（６）によって制御されて、前記往復動圧縮機の圧力弁（８）の閉止体（８ｂ）が、少なくともクランク回転の所定の最低限の総開放角度（Ｋｖ）にわたって開放される方法。 The movement of the closing body (5b) of the automatic suction valve (5) is controlled by the unloader (6) driven by the control device (2) over at least part of the crank rotation cycle, A method for controlling the amount of delivery,
The method includes a continuously variable backflow adjusting method, and according to the continuously variable backflow adjusting method, during the first section (K1) of the crank rotation cycle, the unloader (6) is attached to the closing body (5b). Arranged in contact to prevent the closing body (5b) from being closed, and during the second section (K2) of the crank rotation cycle, the unloader (6) Driven back in a direction away from 5b), the closing body (5b) is closed,
The method further comprises a pause adjustment method, according to which the unloader (6) prevents the closure (5b) from being closed during the entire crank rotation cycle;
The delivery amount is adjusted by at least a combination of a continuously variable backflow adjustment method and a pause adjustment method,
While using the continuously variable backflow adjustment method, the closing body (5b) is controlled by the control device (2) and the unloader (6) to close the closing body (8) of the pressure valve (8) of the reciprocating compressor. how 8b) is opened for at least the predetermined minimum total opening angle of the crank rotation (K v).
前記制御デバイスは、連結手段（７）を介して前記アンローダ（６）に作用する駆動機構（２ｎ）を備え、
前記制御デバイス（２）は連続可変逆流調整法を実施可能に構成され、連続可変逆流調整法において、前記アンローダ（６）は、クランク回転のサイクルの第１区間（Ｋ１）の間、前記閉止体（５ｂ）に接触するように配置されて、前記閉止体（５ｂ）が閉鎖されることを防止し、かつ前記アンローダ（６）は、前記クランク回転のサイクルの第２区間（Ｋ２）の間、前記閉止体（５ｂ）から離間する方向に戻るように駆動されて、前記閉止体（５ｂ）は閉鎖され、
前記制御デバイス（２）は、さらに、休止調整法を実施可能に構成され、休止調整法において、前記アンローダ（６）は、クランク回転の全サイクルの間、前記閉止体（５ｂ）が閉鎖されることを防止し、
前記制御デバイス（２）は、前記アンローダ（６）が前記連続可変逆流調整法および前記休止調整法の２つの異なる方法によって作動させられるように構成され、前記連続可変逆流調整法を用いる間、前記閉止体（５ｂ）は、前記制御デバイス（２）および前記アンローダ（６）によって制御されて、前記往復動圧縮機の圧力弁（８）の閉止体（８ｂ）が、少なくともクランク回転の所定の最低限の総開放角度（Ｋｖ）にわたって開放されることを特徴とする往復動圧縮機。 A reciprocating compressor for adjusting a delivery amount, wherein the reciprocating compressor includes an unloader (6) disposed on at least one automatic suction valve (5) of the reciprocating compressor, and the unloader ( 6) a control device (2) for driving, and a closing body (5b) of the suction valve (5), and the unloader (6) has the suction valve (5) of the reciprocating compressor. In the reciprocating compressor acting on the closing body (5b) so as to be opened over a controllable part of the operating stroke,
The control device comprises a drive mechanism (2n) acting on the unloader (6) via a coupling means (7),
The control device (2) is configured to be capable of performing a continuously variable backflow adjustment method, in which the unloader (6) is configured to disengage the closed body during a first section (K1) of a crank rotation cycle. (5b) is disposed so as to prevent the closing body (5b) from being closed, and the unloader (6) is provided during the second section (K2) of the crank rotation cycle. Driven back in a direction away from the closing body (5b), the closing body (5b) is closed,
The control device (2) is further configured to be able to perform a pause adjustment method, in which the unloader (6) has the closure (5b) closed during the entire crank rotation cycle. To prevent that
The control device (2) is configured such that the unloader (6) is operated by two different methods, the continuous variable backflow adjustment method and the pause adjustment method, while using the continuous variable backflow adjustment method, The closing body (5b) is controlled by the control device (2) and the unloader (6) so that the closing body (8b) of the pressure valve (8) of the reciprocating compressor has at least a predetermined minimum crank rotation. A reciprocating compressor characterized by being opened over a limited total opening angle (K v ).
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