JPH07504253A - 圧縮機のスライドバルブ制御 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 圧縮機のスライドバルブ制御 発明の背景 この発明は、スライドバルブを有する形式のスクリュー圧縮機に関し、より詳し くは、圧縮機の体積比および容量を調整するための軸線方向に移動可能なスライ ドバルブの制御に関する。

従来技術の説明 吸込圧で入口から吸い込んだ流体を圧縮し、この圧縮された流体を出口を通して より高い吐出圧で吐出するための、一対のヘリカルロータをハウジング内に設け た可変容量のロータリスクリュー圧縮機が知られている。また、圧縮機の体積比 にの技術ではときどき圧縮比と称される）および容量を制御するために、圧縮機 のハウジングの凹部に軸線方向に摺動可能なスライドバルブを設けることが知ら れている。１９８５年５月１４日二〇ａｖｉｄ　Ａ、　Ｍｕｒｐｈｙに付与され た米国特許第４、５１６．９１４号は、互いに近づいたり遠ざかったり軸線方向 の摺動ができるように同軸に設けられたスライドバルブおよびスライドストッパ を有する２ピ一ススライドバルブ組立体を有する上述の形式のロークリスクリュ ー圧縮機を開示する。

このスライドバルブおよびスライドストッパは、各々、内面を有し、この内面は 、大きさ及び軸線方向の位置が可変の開口を形成するために、互いに向かい合っ た関係にある。スライドバルブおよびスライドストッパの両者は、それらの位置 が液圧ピストンによって調整される点で「能動的」である。第１の複動ピストン は、その位置の確実な調整を行うために、スライドバルブに連結されている。ま た、スライドストッパの位置は、第２の別の複動ピストンによって、スライドス トッパから独立して制御される。両ピストンは、液圧バルブにより制御される潤 滑油圧によって状勢される。第１および第２の検出手段は、夫々、吐出開口およ び入口開口の圧力を検出する。第３および第４の別の独立した検出手段は、夫々 、スライドバルブおよびスライドストッパの位置を検出する。マイクロコンピュ ータは、第４検出手段に応答して、絶えず第１ピストンおよび第２ピストンを互 いに独立に状勢し、スライドバルブおよびスライドストッパの位置を調整して圧 縮機の体積比および容量を制御する。

このような圧縮機の構成の基本的な目的は、圧縮機システムの状態、すなわち、 例えば、圧縮機を通り、圧縮機に連結された冷凍ユニットが維持される温度を決 定する、しばしばポンドで表現される、冷凍ガスの量を制御することである。多 くの加工業では、処理の失敗あるいは最終製品の品質の低下を回避するために、 処理温度は極めて僅かな公差の範囲に維持されなければならない。所望の状態は 、マイクロコンピュータにプログラムされる。次いで、マイクロコンピュータは 、実際のシステムの状態を検出し、この状態を所望の状態と比較して、マイクロ コンピュータにインストールされたプログラムに応答して、スライドバルブおよ びスライドストッパの両者の位置を能動的に調整し、実際の状態を所望の状態に 可能な限り近くに維持する。

システムの状態の正確な制御に影響を及ぼす従来技術のシステムの一つの問題は 、油圧による状勢に応答しなければならないバルブおよび複動ピストンのような 多様な機械的な構成部品および液圧構成部品の応答時間の遅延である。応答時間 の遅延は、圧縮機のハンチングを生じる。すなわち、圧縮機は、所望の状態のパ ラメータが衝突したとしても応答し続１九このことにより温度制御のようなシス テム状態の余り正確でない制御になってしまう。また、ハンチングは、ピストン リングおよびシリンダのような機械的な構成部品の早い摩耗を生じてしまうピス トン賦勢の頻度をかなり増大させる。このような摩耗は、結局、漏れを生じ、一 方のピストンの側から他方への潤滑油の漏れは、ピストンの位置を所望の設定位 置から変位させ、このことはハンチングを悪化させる。

上述した米国特許第４．５１６．９１４号のシステムは、２つの液圧複動ピスト ンの独立した能動的な動作を作るための、マイクロコンピュータによって用いら れる全部で４つの検出信号を詳しく説明する。このことは、製造および組立てる のに高価である複雑な構成に帰着する。各々の複動ピストンの安定した能動的な 調整の要求は、応答時間及び摩耗の効果を増大する。

発明の概要 本発明は、減少した数の構成部品と、より少ない数の検出信号とを有し、これに より応答時間を短くし且つ圧縮機の状態のより正確な制御を行う一方で制御構成 部品の磨耗を最小にする簡素化した設計の改良スライドバルブ制御を提供する。

この圧縮には、受動スライドバルブと能動スライドバルブとからなる２部品スラ イドバルブが設けられている。ピストンを有する受動スライドバルブ釣合手段が 、吸込圧に常に晒された一方の側を備えた受動スライドに連結され、また、ピス トンを有する能動スライドバルブ釣合手段が、吐出圧に常に晒された一方の側を 備えた能動スライドに連結されている。圧縮機の制御装置は、釣合いピストンの 両者を吸込圧か吐出圧のいずれかに連結する。この２つの釣合いピストンは、受 動スライドバルブおよび能動スライドバルブの位置を能動的に調整しないが、そ の代わりに、これらは、能動スライドバルブに加えられる軸線方向の荷重を釣り 合わせるように機能する。主駆動源が、能動スライドバルブの位置の能動的又は 受動的な調整を行うために、能動スライドバルブだけに連結されている。受動ス ライドバルブの位置の能動的又は受動的な調整はない。この新規なスライドバル ブの構成では、マイクロコンピュータは、３つの操作パラメータすなわち、吸込 圧と、吐出圧と、能動スライドバルブの位置とを検出するだけでよい。

より詳しくは、この発明の可変容量ロークリスクリュー圧縮機は、吸込圧の入口 を有するボア手段と、吐出圧の出口を有する吐出ボアと、内側および外側受動ス ライドバルブ室と、外側能動スライドバルブ室と、上記ボア手段と入口との間で 流体が連通ずる状態のスライドバルブ凹部とを備えたロータハウジングを有する 。入口から受け取った流体を圧縮し、この流体を出口を通してより高い圧力で吐 出するロータ手段が、上記ボア手段の中に回転できるように設けられている。

受動スライドバルブ手段および能動スライドバルブ手段は、スライドバルブ凹部 で軸線方向に移動できるように設けられ、且つ、この凹部を介して流体の連通を 阻止するシール位置か、上記ボアおよび入口を流体が連通した状態にする、それ らの間の可変体積開口を形成する位置のいずれかにあるように連結される。受動 スライドバルブ釣合手段が、上記外側受動スライドバルブ室と内側受動スライド バルブ室との間に設けられ、且つ、受動スライドバルブ手段に連結されている。

能動スライドバルブ釣合手段が、上記吐出ボアと外側能動スライドバルブ室との 間に設けられ、且つ、能動スライドバルブ手段に連結されている。ダクト手段は 、内側受動スライドバルブ室を吸込圧と常に開放した流体連通の状態に連結する 。

主駆動源は、能動スライドバルブ手段の位置を選択的に調整するように連結され ている。バルブ手段を有する管路手段が、受動および能動スライドバルブ釣合い 室を吸込圧か吐出圧のいずれかと連通状態で選択的に連結するために設けられて いる。制御手段は、上記バルブ手段に操作的に連結され、外側受動スライドバル ブ室および外側能動スライドバルブ室の両者を吸込圧か吐出圧のいずれかと流体 が連通ずる状態にし、能動スライドバルブに加えられ軸線方向のスラストを吸込 圧か吐出圧のいずれかと互いに釣り合わせ、且つ、能動スライドバルブの位置を 調整するように主駆動源を作動させる。

より詳しくは、上記バルブ手段は、第１および第２バルブを有し、また、制御手 段は、第１バルブ手段か第２バルブ手段のいずれかを開くために、第１および第 ２バルブ手段に連結された第１、第２制御出力を生成する。第１バルブ手段が開 かれると、両方の釣合手段が入口と連通状態にあり、吸込圧を用いて、能動スラ イドの軸線方向の荷重を釣り合わせる。第２バルブ手段が開かれると、両方の釣 合手段が出口と連通状態にあり、吐出圧を用いて、能動スライドの軸線方向の荷 重を互いに釣り合わせる。また、制御手段は、主駆動源に連結された第３制御出 力を生成し、能動スライドバルブ手段の位置を調整する。

図面の簡単な説明 図面を参照すると、 図１は、幾つかの構成部品を概略的な形で示すロークリスクリュー圧縮機を概略 的な形で示す水平断面図である。

図２は、図１の線２−２に沿って切断した断面図である。

図３は、圧縮機とこれに関連する制御回路を示す概略図である。

好ましい実施例の説明 図面を参照すると、ロークリスクリュー圧縮機ＩＯは、和文わるボア手段１４． １６と、入口１９を有する吸込端部又はケーシング１８を有する低圧端と、適当 な形状の吐出ボア４９および出口２１を有する吐出圧端部又はケーシング２０を 備えた高圧端と、を備えたロータハウジング１２を有する。互いに噛み合う雄ロ ータ２２と雌ロータ２４は、既知の方法で、和文わるボア１４．１６内に、平行 な軸線上のベアリング（図示せず）によって回転可能に取り付けられている。ロ ータ２２．２４はモータ２６によって駆動される。ロータ２２．２４が回転し、 既知の方法で圧縮室の大きさを徐々に減すると、ガスのような流体は、互いに噛 み合うロータ２２．２４の溝により形成された圧縮室に閉じこめられて圧縮され る。また、ハウジング１２は、軸線方向に延びるスライドバルブ受は入れ用凹部 ２５．２５Ａを有し、これら凹部２５．２５Ａは、ボア１４．１６と入口１９と の間で流体が連通ずる状態にする。

吸込端ケーシング１８は、ボルト２３によってハウジング１２に固定され、また 、第１の直径の外側ボア２７と、第１の直径よりも大きい第２の直径の内側カウ ンタボア２８と、内側および外側受動スライドバルブ室３２．３８とからなるス ライドバルブ凹部２５の一部を有する。凹部２５は、入口１９と連通状態にある 開口２５Ａを備える。第１のピストン２９は、外側ボア２７内に摺動可能に設け られている。外側ボア２９は、端キャップ３２とピストン２９との間に外側受動 スライド室３２を形成する端キャップ３１によって閉じられている。ピストン２ ９は、第１の圧力被作動手段の一部であり、ダクト３９を介して吸込圧力に常に 晒される内側室３８に向いた第１の内側２９Ｂと、外側室３２に向いた第１の外 側２９Ａと、を備えている。端キャップ３１は、第１の管路手段４０（図３）の 一部である第１ポート３３を有する。第１管路手段４０は、第１ポート３３を経 て外側室３２と開放した連通状態にある。吸込端ケーシング１８は、更に、入口 １９に通じる第２ボート４１を有する。また、第２ポート４１は、第１管路手段 ４０の一部であり、これについては、後に詳しく説明する受動スライドバルブス プール３５を有する受動スライドバルブ手段３４は、ボア２７．２８の中に摺動 可能に設けられている。受動スライドバルブスプール３５は、第１内向端３６と 、ロータ２２．２４と密封関係をなした周囲部分３７と、縮径部分３４Ａとを有 する。また、スプール３５は、受動バルブ３４の縮径部分３４Ａと連なり、且つ 、ボア２７と協働して内側受動スライドバルブ室３８を形成する入口端部分又は 面３５Ａを有する。ダクト手段３９が、内側室３８を入口１９と開放した流体連 通の状態に連結するので、内側室３８、内側室３８に面するピストン２９の内側 面２９Ａおよび面３５Ａは、吸込圧に常に晒されている。受動スライドバルブ３ ４はピストン２９に連結され、かくして、ピストン２９を受動スライドバルブの 外側室３２と内側室３８との間で反復的な密封関係にしている。端キャップ３１ 、室３２．３８およびピストン２９は、受動スライドバルブ釣合手段を構成する 。

吐出端ケーシング２０は、ボルトによってハウジング１２に固定され、また、内 側端５２、外側端５２Ａ、出口２１および第３ボート５０を有する吐出ボア４９ を備える。また、吐出端ケーシング２０には、キャップネジ５６によって、吐出 ボア４９の開放した外側端５２Ａに取り囲む関係をなして固定された端キャップ ５３が設けられている。開放した内側端５２Ａは、圧縮流体を、ロータ１４．１ ６から、端ケーシング吐出ボア４９に流入させて出口２１から排出させるために ロータボアＩ４．１６に面している。端キャップ５３は、吐出ボア４９に向いた 開放端５８と、第４ボート５９を備えた閉鎖端５５とを備えたシリンダ５７を有 する。第３ボート５０および第４ボート５９は、後に詳しく説明する第２管路手 段８０（図３）の一部である。

能動スライドバルブ手段６１は、受動スライドバルブ３４に近づいたり遠ざかっ たりするように凹部２５の中に摺動可能に設けられている。能動スライドバルブ ６１は、第１の内向端３６と対面する関係をなした第２内向端６６と、ロータ２ ２．２４と密封関係をなした周囲部分６８とを備えた能動スライドバルブスプー ル６５を有する。内向端３６と６６との間にスプリング７１を設けるのがよい。

作動において、内向端３６．６６は、互いに近づいたり遠ざかったりして、大き さと、ボア１４．１６を開口２５Ａを経て入口１９と流体の連通にする状態にす る軸線方向の位置とが可変であるギャップ６９を作る。内向端３６．６６が、互 いに接触状態にあると、これらは、凹部２５．２５Ａを介して入口１９との流体 の連通を阻止するシールを形成する。スプール６５の外側端は、吐出ボア４９と 開放した対面連通の状態にあり、また、能動バルブ６１が移動すると、出口ケ− シンク２０の縁７３に近づいたり遠ざかったりする吐出端部分又は面７２を有す る。したがって、能動スライドバルブ手段６１の端面７２は、常に、吐出圧に晒 される。

第２ピストン６３の形の能動スライドバルブ釣合手段は、シリンダ５７内に往復 運動可能に設けられている。第２ピストン６３は、シリンダ５７と協働して、外 側能動スライドバルブ室６２を形成する。ピストン６３は、吐出ボア４９と外側 室６２との間に設けられた第２圧力被作動手段である。ピストン６３は、ピスト ンロッド６４によって能動スライドバルブ６１に連結されている。ピストンロッ ド６４を能動バルブスプール６５および第２ピストン６３と一体に作るのが好ま しい。しかしながら、バルブスプール６５、ピストンロッド６４およびピストン ６３は、個々独立した構成部品の３部品組立体で構成してもよい。ピストン６３ は、能動スライドバルブ６１と同じ断面積を有する。第２ピストン６３は、常に 吐出圧に晒される吐出ボア４９に向いた第１内側６３Ａと、外側室６２に向いた 第２外側６３Ｂとを有する。

ピストンロッド６４は、図１、図２に示すように下方に向いたギヤラック７６を 有する。ピニオンギヤ７８がピニオン駆動シャフト７７にしっかりと取付られて 、ギヤラック７６と噛み合っている。逆転可能な回転モータ７９のような主駆動 源が、ギヤ列８１を介して、駆動関係をなしてシャフト７７に連結されている。

先の説明から、２つの釣合ピストン３８．６３が受動スライドバルブ３４と能動 スライドバルブ６１の位置を能動的に調整しないことが分かるであろう。その代 わりに、ピストン３８．６３は、作動中、吐出ボア４９の吐出圧によって能動ス ライドバルブに加えられる軸線方向の荷重を互いに釣り合わせる。

第１管路手段４０および第２管路手段８０は、図３を参照して説明する管路手段 を構成する。第１管路手段４０は、後に説明する制御手段１００の吸込圧変換器 １０１に、また、サーボモータ４７によって操作される第１バルブ手段４５の入 力側に、流体が連通ずる状態で、（吸込圧の）第２ボート４１を連結する第１吸 込管路セグメント４２を有する。また、第１管路手段４０は、第１バルブバイパ ス管路セグメント４６と、また、バルブ４５の出力側を第１ポート３３および第 ４ポート５９に流体が連通ずる状態で連結する共通の導管８８とを有する。バル ブ４５が開かれると、第１、第４ポート３３．５９は共に第２ポート４１に連結 されて共に吸込圧になる。

第２導管手段８０は、制御手段１００の吐出圧変換器１０２に、また、サーボモ ータ８７によって操作される第２バルブ手段８５の入力側に、（吐出圧の）第３ ポート５０を流体が連通ずる状態で連結する第１吐出導管セグメント８２を有す る。また、第２導管手段８０は、第２バイパス導管セグメント８６と、バルブ８ ５の出力側を第１、第４ボート３３．５９に流体が連通ずる状態で連結する共通 導管８８とを有する。第１バルブバイパス導管４６と第２バルブバイパス導管８ ６とは、任意の適当な方法で、互いに開放した流体の連通状態で連結されている 。バルブ８５が開かれると、第１ポート３３および第４ポート５９は、共に、第 ３ポート５０に連結されて吐出圧になる。したがって、バルブ（４５又は８５） が開かれると、バイパス導管セグメント４６．８６および共通導管８８は、吸込 圧あるいは吐出圧のいずれかになる。

第１導管手段４０に連結された吸込圧変換器１０１は、ポート４１での吸込圧に 比例した第１信号１０４を作る。第２導管手段８０に連結された吐出圧変換器１ ０２は、ポート５０での吐出圧に比例した第２信号１０６を作る。また、スライ ドバルブポテンショメータ１０７は、シャフト７７に連結されて、能動スライド バルブ６１の位置に応じた第３信号１０８を作る。

制御手段１００を説明する。制御手段１００は、プログラム可能なマイクロコン ピュータ１０３Ａと、アナログ入力部１０３Ｂと、２進出力部１０３Ｃと、ディ スプレー１０３Ｄとからなるマイクロコンピュータユニット１０３を有する。

適当なマイクロコンピュータユニット１０３をライスコンシン州グリーンゾール のＭｉｃｒｏ＋ｎｅｔｉｃｓ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｃ、から部品 番号１１０−６０１９−００で購入することができる。また、制御手段１００は 、バルブ４５を開閉するサーボモータ４７を作動するように連結された第１制御 出力部１１２を有する容量制御部Ｉｌｌと、バルブ８５を開閉するサーボモータ ８７を作動するように連結された第２制御出力部１１４を有する容積制御部１１ ３と、モータ７９が能動スライドバルブの端面７２を縁７３に向けて移動させる ように賦勢されたときに作動する出力部１１７を有する能動スライドバルブ制御 右方向制御部１１６と、モータ７９が能動スライドバルブの端面７２を縁７３か ら遠ざけるように賦勢されたときに作動する出力部１１９を有する能動スライド バルブ制御左方向制御部１１８とを有する。出力部１１７．１１９は、制御手段 １００の第３制御出力部を構成する。

制御手段１００を作動させるための典型的なプログラム１２０用のフローチャー トは次のとおりである。フローチャートのテキストで用いた略字は、フローチャ ートで定義されている。ｒＶＲ＝制御モード」の語句に関し、次のフローチャー トのおいて、「制御モード」は、２つの状態の何れかを、すなわち、受動スライ ドバルブ３４および能動スライドバルブ６１が、室３２．６２の吐出圧によって 一緒にユニットとして保たれるか、受動スライドバルブ３４および能動スライド バルブ６１が、室３２．６２の吸込圧によって互いに自由に離れる何れかをいう 、と理解すべきである。用語「圧力比」に関し、実際の実施では、それは、測定 された「圧力」であり、したがって「圧力比」の語句がプログラムで用いられる ことを理解すべきである。この圧力比は、次式に従う圧縮機の体積比を得るため に用いられる。

体積比＝［圧力比］　ｌ／に ここに、ｋは、各圧縮流体で規定される定数である。

制御手段＋００は、圧縮機の体積比および容量を制御するように作動する。体積 比に関し、能動スライドバルブ６１の端面７２が吐出縁７３に向けて右に移動す ると、ガスはより長い時間ロータ溝室に閉じ込められて、ガスの体積を減じ、そ の圧力を増大させる。能動スライドバルブ６１のこの右への移動方向により、体 積比が増大する。上述したように、これは、従来技術では、ときどき圧縮比と称 される。逆に、能動スライドバルブの端面７２が吐出縁７３から左へ遠ざけられ ると、ガスは、より短い時間閉じ込められる。その体積を、それだけ減少させず 、したがって吐出の時のガス圧はより低くなる。能動スライドノくルブ６１のこ の移動方向により、体積比が減少する。

実施において、圧縮機が全負荷で運転されると、制御手段１００はバルブ４５を 閉じてバルブ８５を開ける。外側受動スライドバルブ室３２及び外側能動スライ ドバルブ室６２は、共に、内向端３６．６Ｇを当接した密封係合にさせる吐出圧 になる。この作動モードでは、ピストン６３の両側６３Ａ、６３Ｂは、吐出圧に 晒されて、互いに等しくなる。端面７２は吐出圧に晒される。しかしながら、ピ ストン２９に関し、外側室３２に向いた側２９Ａは吐出圧になるが、内側室３８ に向いＩこ側２９Ｂは吸込圧になり、したがって面７２の軸線方向の力は、外側 室３２の吐出圧によって作られる等しい対抗力によって釣り合う。能動スライド バルブ６１の位置がモータ７９によって調整されると、能動スライドバルブ３４ は自動的に追従する。端面７２が吐出縁７３に近つい！こり、遠ざかったりする と、体積比が調整される。すなわち、体積比を増大させるか減少させるが、圧縮 機の容量は変化しない。

圧縮機の容量を説明する。先に説明したように、受動スライドバルブ３４の端面 ３６および能動スライドバルブ６１の端面６６は共に密封関係に保持され、ガス は、開口２５Ａを経て入口Ｉ９に全く還流されず、また圧縮機は最大容量で作動 する。端面３６．６６が、それらの間にギャップ６９を作るように離されると、 ロータ圧縮室に閉じ込められたガスの幾らかが逃げて開口２５Ａを経て入口１９ に還流し容量を減少させる。端面３６．６６間のギャップ６９を増大させるか減 少させることにより、容量を増大させるか減少させることができる。

例えば、圧縮機が部分負荷で作動すると、制御手段１００は、バルブ４５を開け 、またバルブ８５を閉じる。受動スライドバルブの外側室３２及び能動スライド バルブの外側室６２は、共に、吸込圧になる。したがって、受動スライドバルブ ３４および能動スライドバルブ６１は、もはや、互いに押し合わないし、モータ ７９による能動スライドバルブの位置の能動的な調整は、能動スライドバルブに よって追従されない。この作動モードでは、ピストン２９の両側は、互いに等し い吸込圧に晒される。端面７２は吐出圧に晒される。しかしながら、ピストン６ ３に関し、外側室６２に向いた側６３Ｂは吸込圧であるが、吐出ボア４９に向い た側６３Ａは吐出圧にあり、したがって面７２の軸線方向の力は、ピストン６３ の側６３Ａの吐出圧によって発生される対抗力によって釣り合う。ロータ室の中 のガスの圧力は、受動スライドバルブおよび受動スライドバルブを押し離し、圧 縮スプリング７１を用いると、スプリング７１はこのような分離を助勢する。

この分離は、入口１９に還流するガスを増大又は減少させる内向端３６．６６間 の可変ギャップ６９を広げ、容量を制御する。

受動スライド室３２および能動スライド室６２が、共に、吸込圧であるか又は吐 出圧である構成を提供することによって、能動スライドバルブ６１の位置の能動 的な調整を行うことが必要なだけである。したがって、制御手段１００は、３つ の操作パラメータ、すなわち、吸込圧、吐出圧、能動スライドバルブ６１の位置 の検出だけを必要とする。このことは、制御システムを簡素化し、また、圧縮機 のハンチングを最小にする、応答時間をより迅速なものにすることができ、圧縮 機システムの状態をより正確に制御することができ、その一方で、吐出ボア４９ 内の吐出圧によって晒される軸線方向のスラストと釣り合う能動スライドバルブ ６３への力を常に加えることができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ボア手段と、吸込圧の入口と、吐出圧の出口を備えた吐出ボアと、外側受動 スライドバルブ室と、内側受動スライドバルブ室と、外側能動スライドバルブ室 と、前記ボア手段と前記入口との間で流体が連通する関係のスライドバルブ凹部 とを有するロータハウジングと、 前記入口から受け入れた流体を圧縮して該流体をより高い圧力で前記出口を通し て吐出するために前記ボア手段の中に回転できるように設けられたロータ手段と 、 前記凹部を通る流体の連通を阻止するシール位置に、又は、前記ボア手段および 入口を流体が連通する状態にする可変体積の開口を形成する位置に移動できるよ うに前記凹部の中に設けられた受動スライドバルブ手段および能動スライド手段 と、 前記能動スライドバルブ手段の位置を選択的に調整するように連結された主駆動 源と、 前記外側受動スライドバルブ室と前記内側受動スライドバルブ室との間に設けら れ、且つ、前記受動スライドバルブ手段に連結された受動スライドバルブ釣合手 段と、 前記吐出ボアと前記外側能動スライドバルブ室との間に設けられ、且つ、前記能 動スライドバルブに連結された能動スライドバルブ釣合手段と、常に開放した流 体連通の状態で前記内側受動スライドバルブ室を前記吸込圧に連結するダクト手 段と、 流体が連通する状態で前記外側受動スライドバルブ室および前記外側能動スライ ドバルブ室を前記吸込圧又は前記吐出圧に選択的に連結するためのバルブ手段を 有する導管手段と、 前記能動スライドバルブに加えられた軸線方向のスラストを吸込圧又は吐出圧の 何れかの使用と釣り合わせるために、且つ、前記凹部内の前記能動スライドバル ブの位置を調整するように前記主駆動源を作動させるために、前記外側受動スラ イドバルブ室および前記外側能動スライドバルブ室の両者を前記吸込圧又は前記 吐出圧と流体が連通する状態にするように前記バルブ手段に操作的に連結された 制御手段と、を有する可変容量ロータリスクリュー圧縮機。
2. ２．前記導管手段が、 前記入口と、前記外側受動および能動スライドバルブ室との間で流体が連通する 状態の第１導管手段と、該第１導管手段を閉めるか該第１導管手段を開いて前記 外側受動および能動スライドバルブ室を前記吸込圧と連通状態にする選択的に操 作可能な第１バルブ手段との第１導管手段と、前記出口と、前記外側能動および 受動スライドバルブ室との間で流体が連通する状態の第２導管手段であって、該 第２導管手段を閉じるか該第２導管手段を開いて前記外側受動および能動スライ ドバルブ室の両者を前記吐出圧と連通の状態にするように選択的に操作可能な第 ２バルブ手段を備えた第２導管手段とを有し、 前記圧縮機が、更に、 前記入口の吸込圧を検出して、これに比例した第１信号を作る第１検出手段と、 前記出口の吐出圧を検出して、これに比例した第２信号を作る第２検出手段と、 前記能動スライド手段の位置を検出して、これに比例した第３信号を作るための 第３検出手段とを有し、 前記制御手段は、前記検出手段から前記第１信号、第２信号、第３信号を受け、 前記第１バルブ手段および前記第２バルブ手段に連結された第１、第２制御出力 を生成して、前記第１バルブ手段又は前記第２バルブ手段の何れかを開き、前記 外側受動および能動スライドバルブ室を前記入口又は前記出口の何れかと連通し た状旗にして、吸込圧又は吐出圧の何れかで前記能動スライド手段を互いに釣り 合わせ、また、前記主駆動源に連結された第３制御出力を生成して、前記能動ス ライドバルブ手段の位置を調整する、請求の範囲第１項の可変容量ロータリスク リュー圧縮機。
3. ３．前記第１検出手段が、前記第１導管手段と流体が連通する状態の吸込圧被作 動変換器を有し、 前記第２検出手段が、前記第２導管手段と流体が連通する状態の吐出圧被作動変 換器を有し、 前記第３検出手段が、前記主駆動源に連結されたスライドバルブのポテンショメ ータを有する、請求の範囲第２項の可変容量ロータリスクリュー圧縮機。
4. ４．前記第１および前記第２バルブ手段が、夫々、第１および第２サーボモータ を有し、 前記第１および第２制御出力が、夫々、前記第１および第２サーボモータに連結 されて、前記第１バルブ手段を開き且つ前記第２バルブ手段を閉じるか、前記第 １バルブ手段を閉じ且つ前記第２バルブ手段を開く、請求の範囲第２項の可変容 量ロータリスクリュー圧縮機。
5. ５．前記ロータケーシングが、前記内側および外側受動スライドバルブ室を備え た吸込端部を有し、 前記受動スライドバルブ手段が、前記内側受動スライドバルブ室と常に開放した 流体連通の状態の入口端部を備えた受動スライドバルブスプールを有し、前記受 動スライドバルブ釣合手段が、第１内側および第１外側を備え、前記内側受動ス ライドバルブ室と前記外側受動スライドバルブ室との間に設けられて、前記第１ 内側が前記内側受動スライドバルブ室と流体が連通する状態で且つ前記第１外側 が前記外側受動スライドバルブ室と流体が連通する状態で、前記受動バルブスプ ールに連結された第１ピストンを有する、請求の範囲第２項の可変容量ロータリ スクリュー圧縮機。
6. ６．前記ロータハウジングが、吐出ボアと、出口と、内側および外側の端と、前 記ボア手段と開放した連通の状態の圧縮流体受入れ開口とを有する吐出端部を有 し、 前記能動スライド手段が、前記吐出ボアと常に開放した流体が連通する状態の吐 出段部を有する能動スライドバルブのスプールを有し、前記能動スライドバルブ 釣合手段が、前記吐出ボアに向いた開放端を備えた前記外側能動スライドバルブ 室を構成するシリンダと、該シリンダに摺動可能に設けられ、前記吐出ボアと流 体が連通する状態の第２内側と、前記外側能動スライドバルブ室と流体が連通す る状態の第２外側とを備えた第２ピストンと、前記吐出ボアと通って延び且つ前 記能動スライドバルブのスプールと前記第２ピストンとの間に相互に連結された ピストン連結ロッドとを有する、請求の範囲第２項の可変容量ロータリスクリュ ー圧縮機。
7. ７．前記ピストン連結ロッドがギヤラックを有し、前記主駆動源が、前記ギヤラ ックと噛み合う回転可能なピニオンギヤと、前記連結ロッドを往復動させて前記 能動スライドバルブ手段の位置を調整するために前記ピニオンギヤを回転させる ためのモータ手段とを有する、請求の範囲第６項の可変容量ロータリスクリュー 圧縮機。
8. ８．前記能動スライドバルブのスプール、ピストン連結ロッドおよびピストンが 、一つのユニット化された部材からなる、請求の範囲第７項の可変容量ロータリ スクリュー圧縮機。
9. ９．前記受動スライドバルブ手段が、第１内向端を有し、前記能動スライドバル ブ手段が、前記第１内向端と向かい合う関係の第２内向面を有し、 前記スプリング手段が、前記第１内向端と前記第２内向端との間に設けられてい る、請求の範囲第１項の可変容量ロータリスクリュー圧縮機。
10. １０．吸込圧の入口を備えたボア手段と、吐出圧の出口と、前記ボアと前記入口 との間で流体が連通する状態のスライドバルブ凹部とを有するロータハウジング と、 前記入口から受け入れた流体を圧縮して、より高い圧力の前記流体を前記出口に 吐出するために前記ボア手段内に回転できるように設けられたロータ手段と、 前記凹部を通じて流体の連通を阻止するシール位置に、又は、前記ボア手段およ び入口を流体が連通する状態にする可変体積の開口を形成する位置のいずれかに 前記凹部の中で移動できるように設けられた受動スライドバルブ手段および能動 スライドバルブ手段と、 前記受動スライドバルブ手段に連結され、且つ、内側および外側圧力応答部分を 備え、該内側部分が前記吸込圧と開放した連通状態で連結された第１圧力被作動 手段を有する受動スライドバルブ釣合手段と、内側および外側圧力応答部分を備 え、該内側部分が前記吐出圧と開放した連通状態で常に連結された第２圧力被作 動手段を有する前記能動スライドバルブ手段に連結された能動スライドバルブ釣 合手段と、前記能動スライドバルブ手段の位置を選択的に調整するように連結さ れた主駆動源と、 前記第１および第２の圧力被作動手段の外側部分の両者を前記吸込圧か前記吐出 圧のいずれかと流体が連通する状態で連結して、吸込圧又は吐出圧のいずれかを 使用して前記能動スライド手段の軸線方向のトラストを互いに釣り合わせ、また 、前記能動スライドバルブ手段の位置を調整するための前記主駆動源を作動させ る制御手段と、を有する可変容量ロータリスクリュー圧縮機。