(57)【要約】【課題】簡易な構造を有し低コストで内部圧縮比を変更可能なスクリュー圧縮機システムを提供する。【解決手段】本発明に係るスクリュー圧縮機システム１は、スクリュー圧縮機２の吐出室９と連通する吐出ポート１０と、吐出ポート１０と連通する高圧室１２と、高圧室１２よりも低圧の気体を収容する低圧室１３と、高圧室１２と低圧室１３を仕切るピストン１４と、ピストン１４と結合され、その一部が吐出室９に露出するスライドバルブ１７と、ピストン１４およびスライドバルブ１７を収容するハウジング１１と、ピストン１４およびスライドバルブ１７のうち少なくとも一つとハウジング１１１を連結する弾性体（バネ）１８と、を備え、ピストン１４およびスライドバルブ１７が高圧室１２内部の圧力変化によって移動することにより、スライドバルブ１７が吐出室９に露出した露出部１６が、吐出室９の容積を変化させることを特徴とするものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のロータで吸気室から気体を吸入して、前記一対のロータで前記気体を圧縮し、吐出室から前記気体を吐出するスクリュー圧縮機を備えたスクリュー圧縮機システムであって、
前記スクリュー圧縮機の吐出室と連通する吐出ポートと、
前記吐出ポートと連通する高圧室と、
前記高圧室よりも低圧の気体を収容する低圧室と、
前記高圧室と前記低圧室を仕切るピストンと、
前記ピストンと結合され、その一部が前記スクリュー圧縮機の吐出室に露出するスライドバルブと、
前記ピストンおよび前記スライドバルブを収容するハウジングと、
前記ピストンおよびスライドバルブのうち少なくとも一つと前記ハウジングを連結する弾性体と、
を備え、
前記ピストンおよび前記スライドバルブが前記高圧室内部の圧力変化によって移動することにより、前記スライドバルブが前記吐出室に露出した露出部が、前記吐出室の容積を変化させることを特徴とするスクリュー圧縮機システム。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記高圧室内部の圧力が所定値以上または所定値以下になったときに、前記ピストンおよびスライドバルブのうち少なくとも一つと接触し、前記ピストンおよび前記スライドバルブの移動を制限するストッパを備えることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項３】
前記ストッパが前記ピストンおよびスライドバルブのうち少なくとも一つと接触する部分に緩衝材を備えることを特徴とする請求項２に記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項４】
前記スライドバルブは、前記ピストンおよび前記スライドバルブのうち少なくとも一つと前記ストッパが接触するときの、前記露出部の体積を変更することのできるリミッタ調整機構を有することを特徴とする請求項２または３に記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項５】
前記リミッタ調整機構は、ネジ構造により前記ピストンおよび前記スライドバルブのうち少なくとも一つと前記ストッパが接触するときの、前記露出部の体積を変更することを特徴とする請求項４に記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項６】
前記リミッタ調整機構は、前記露出部の体積を自動的に変更する制御手段を有することを特徴とする請求項４または５に記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項７】
前記弾性体は、バネからなることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項８】
前記弾性体は、弾性係数の異なる複数のバネからなることを特徴とする請求項７に記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項９】
前記ピストンおよびスライドバルブのうち少なくとも一つと前記ハウジングとに連結されたダッシュポットを備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項１０】
前記低圧室と前記スクリュー圧縮機の吸気室が連通していることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載のスクリュー圧縮機システム。
【請求項１１】
前記ピストンおよび前記スライドバルブの移動方向と、前記一対のロータの回転軸が垂直であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載のスクリュー圧縮機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュー圧縮機システムに関し、特に簡易な構造で内部圧縮比を変更可能なスクリュー圧縮機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なスクリュー圧縮機は、圧縮機のハウジングの吐出ポート形状等により固定された内部圧縮比を持つ。このため、吐出ポートの圧力が圧縮気体の吐出直前の圧力よりも高い場合または低い場合に、吐出直後の圧縮気体の圧力が上昇または下降して、エネルギー効率が悪化したり吐出ポートに脈動が起きて騒音を発生するという問題点があった。
【０００３】
このような問題点を解決するために内部圧縮比を変えることのできるスクリュー圧縮機の研究がなされており、ロータの回転軸方向にスライドするバルブによって吐出ポートへの開口位置を変更して、内部圧縮比を可変にしているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６０−２２８７８９号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ロータの回転軸方向にスライドするバルブによって吐出ポートへの開口位置を変更して内部圧縮比を可変にしているスクリュー圧縮機では（例えば、特許文献１参照）、構造上、バルブ形状が複雑になり、加工が難しく製造コストが高くなるという問題点があった。またスライドするバルブを制御する場合、吐出圧力を圧力センサで検出し、マイクロコンピュータで最適位置を計算して油圧でバルブを動かす等の複雑な制御が必要となり、製造コストおよび運転コストが高くなるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、簡易な構造を有し低コストで内部圧縮比を変更可能なスクリュー圧縮機システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るスクリュー圧縮機システムは、一対のロータで吸気室から気体を吸入して、前記一対のロータで前記気体を圧縮し、吐出室から前記気体を吐出するスクリュー圧縮機を備えたスクリュー圧縮機システムであって、前記スクリュー圧縮機の吐出室と連通する吐出ポートと、前記吐出ポートと連通する高圧室と、前記高圧室よりも低圧の気体を収容する低圧室と、前記高圧室と前記低圧室を仕切るピストンと、前記ピストンと結合され、その一部が前記スクリュー圧縮機の吐出室に露出するスライドバルブと、前記ピストンおよび前記スライドバルブを収容するハウジングと、前記ピストンおよびスライドバルブのうち少なくとも一つと前記ハウジングを連結する弾性体と、を備え、前記ピストンおよび前記スライドバルブが前記高圧室内部の圧力変化によって移動することにより、前記スライドバルブが前記吐出室に露出した露出部が、前記吐出室の容積を変化させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るスクリュー圧縮機システムは、吐出ポートと連通する高圧室と、高圧室よりも低圧の気体を収容する低圧室と、高圧室と低圧室を仕切るピストンと、ピストンと結合され、その一部がスクリュー圧縮機の吐出室に露出するスライドバルブと、ピストンおよびスライドバルブを収容するハウジングと、ピストンおよびスライドバルブのうち少なくとも一つとハウジングを連結する弾性体とを備え、ピストンおよびスライドバルブが高圧室内部の圧力変化によって移動することにより、スライドバルブが吐出室に露出した露出部が吐出室の容積を変化させるため、圧力センサ等を用いることなく簡易な構造で内部圧縮比を変化させることが可能となる。また弾性体の弾性係数を適当に設定することにより、圧縮気体の吐出直前の圧力と吐出ポートの圧力をほぼ一致させることができ、エネルギー損失の少ない内部圧縮比にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムを備えた燃料電池システムの構成を示したシステム構成図である。なお図１では、本実施形態に係るスクリュー圧縮機システムを燃料電池システムに適用した例を示しているが、本実施形態に係るスクリュー圧縮機システムは、例えばガソリンエンジン自動車のスーパーチャージャ等としても用いることができる。
【０００９】
図１に示す例において本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１は、エアフィルタ３０を介して空気（気体）を吸い込み、所定の圧力まで空気を圧縮する。圧縮された空気は燃料電池４０に送り込まれ、燃料電池４０において空気中の酸素と燃料電池システムの燃料タンク（図示せず）等から供給された水素が反応して発電が行われる。このとき燃料電池４０の下流側に設けられた圧力調整装置５０が、燃料電池４０における空気の圧力が発電に最適となるようにスクリュー圧縮機システム１から吐出された空気の圧力の調整を行う。なお圧力調整装置５０は、例えばバタフライ弁のようなものであってもよく、オリフィス等の開口面積を変更できない単なる圧力損失要素であってもよい。
【００１０】
燃料電池４０はその発電量により様々な空気流量、空気圧力を要求するため、スクリュー圧縮機システム１はそれを駆動するモータおよびインバータによって回転速度を変えて燃料電池４０が要求する空気量を供給する。そして、圧力調整装置５０は燃料電池４０の空気極の圧力が所望の圧力となるように、その圧力損失を変更する。このとき燃料電池４０の空気極だけでなく、スクリュー圧縮機システム１の吐出ポート（後述）の圧力も変化する。
【００１１】
図２は、一般的なスクリュー圧縮機を示す断面図である。図２（ａ）は一般的なスクリュー圧縮機２の縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１については後に説明する。
【００１２】
図２（ｂ）に示すように一般的なスクリュー圧縮機２は、一対のロータ３、４を備えており、その一方が雄ロータ３、他方が雌ロータ４となっている。なおロータ３、４は、圧縮機ケーシング５のロータ室６に収容されているものとする。雄ロータ３は回転軸７と結合しており、回転軸７が回転することにより雄ロータ３と雌ロータ４が互いに反対方向に回転する。
【００１３】
雄ロータ３と雌ロータ４には歯すじが形成されており、雄ロータ３と雌ロータ４の歯すじは互いに噛み合うようになっている。スクリュー圧縮機２は、雄ロータ３と雌ロータ４が互いに反対方向に回転し噛み合い容積が大きくなったときに吸気室８から空気等の気体を吸入する。そしてロータ３、４の回転により噛み合い容積を縮小することにより気体を圧縮し、圧縮された気体を吐出室９から吐出する。このような一般的なスクリュー圧縮機２では、吐出室９の容積や形状等により内部圧縮比（吸入前の気体の圧力と吐出後の気体の圧力比）が固定されている。
【００１４】
図３は、本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。なお図３は、図２（ｂ）と同じ吐出室の断面を示している。また本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１のスクリュー圧縮機２は、図２に示すスクリュー圧縮機２とほぼ同様であり、同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。
【００１５】
図３に示すように本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１は、スクリュー圧縮機２の吐出室９に連通する吐出ポート１０を有している。吐出ポート１０は、ハウジング１１に形成された高圧室１２と分岐管１２ａを介して連通しており、ハウジング１１には高圧室１２に隣接して高圧室よりも低圧の気体を収容する低圧室１３が形成されている。なおスクリュー圧縮機システム１のハウジング１１は、スクリュー圧縮機２の圧縮機ケーシング５と一体に形成するようにしてもよい。
【００１６】
高圧室１２と低圧室１３はピストン１４によって仕切られており、高圧室１２内部の圧力が吐出ポート１０の圧力変化に応じて変化したときにピストン１４が、図３の紙面左右方向に移動するようになっている。なお高圧室１２と低圧室１３は、ピストン１４に設けられたシール部材１４ａによって気体の行き来ができないようになっている。また本実施形態では、低圧室１３が連通管１５によってスクリュー圧縮機２の吸気室８と連通しており、低圧室１３から気体が排出されるときの騒音発生を防止するようになっている。なお低圧室１３は、例えば外気に開放してもよく、ほぼ大気圧に維持するようにすればよい。
【００１７】
ピストン１４は、スクリュー圧縮機２の吐出室９に露出する露出部１６を有するスライドバルブ１７と結合されており、ピストン１４とスライドバルブ１７はハウジング１１内で共に移動するようになっている。ここで、ピストン１４およびスライドバルブ１７の移動方向は、ロータ３、４の回転軸と垂直な方向である。なおピストン１４とスライドバルブ１７は、一体に形成するようにしてもよい。また、ピストン１４とハウジング１１はバネ１８によって連結されており、ピストン１４およびスライドバルブ１７が吐出室９側（図３の紙面右側）に移動したときに押し戻されるようになっている。なお図３では、２本のバネ１８が低圧室１３に設けられている例を示しているが、バネ１８はその他の弾性体でもよく、ピストン１４およびスライドバルブ１７のうち少なくとも一つとハウジング１１を連結するものであれば、その他の位置に設けてもよい。
【００１８】
スライドバルブ１７の露出部１６の周囲にはシール部材１６ａが設けられており、吐出室９と低圧室１３の間で気体の行き来ができないようになっている。またスライドバルブ１７の露出部１６と反対側の端部にもシール部材１７ａが設けられており、高圧室１２と外部空間の間で気体の行き来ができないようになっている。なお本実施形態では、図３に示すように、スライドバルブ１７が高圧室１２および低圧室１３を貫くように設けられている。
【００１９】
またハウジング１１にはストッパ１９が設けられており、高圧室１３の圧力が所定値以上になったときにピストン１４と接触して、ピストン１４およびスライドバルブ１７の移動を制限し、それ以上露出部１６が吐出室９に露出しないようになっている。さらに、ハウジング１１の高圧室１２側にもストッパ２０が設けられており、高圧室１３の圧力が所定値以下になったときにスライドバルブ１７（詳細にはリミッタ調整機構１７ｂ、後述）と接触して、ピストン１４およびスライドバルブ１７の移動を制限し、それ以上スライドバルブ１７が高圧室１２側に押し込まれないようになっている。なおピストン１４およびスライドバルブ１７の移動を制限するストッパを設ける位置は、ピストン１４およびスライドバルブ１７のうち少なくとも一つと接触する位置であれば、図３で示す位置に限定されない。
【００２０】
スライドバルブ１７の露出部１６と反対側の端部には、リミッタ調整機構１７ｂが設けられている。リミッタ調整機構１７ｂは、例えばスライドバルブ１７の本体とネジ構造で取付けられるようになっており、リミッタ調整機構１７ｂのねじ込み量を調整することにより、リミッタ調整機構１７ｂがストッパ２０に接触したときに露出部１６が吐出室９に露出する体積を変更できるようになっている。これにより、スライドバルブ１７の加工バラツキ等によって発生する内部圧縮比のバラツキを微調整することが可能となる。
【００２１】
ここで本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１の動作について、図１の燃料電池システムを例にして説明する。燃料電池４０が停止しているときは、図３に示すようにリミッタ調整機構１７ｂがストッパ２０に接触した状態となっており、露出部１６が吐出室９に露出する体積が最小となっている。このときの吐出室９の容積は最大となっており、内部圧縮比が最小の状態となっている。
【００２２】
燃料電池４０が起動し、燃料電池４０が発電に必要な所定の圧力および流量の空気を要求すると、スクリュー圧縮機システム１の回転速度が上昇すると共に、圧力調整装置５０はスクリュー圧縮機システム１から供給された空気が要求された圧力となるように絞り量を調節する。それに伴い吐出ポート１０の圧力も上昇し、吐出ポート１０と連通した高圧室１２の圧力も上昇する。高圧室１２の圧力が上昇するとピストン１４が圧力によって押され、ピストン１４およびスライドバルブ１７が図３の紙面右側に移動する。このとき、スライドバルブ１７が吐出室９に露出した露出部１６の体積が増え、吐出室９の容積が減少する。これにより、ロータ３、４から気体が吐出されるタイミングが遅くなり、内部圧縮比が高くなる。なお、露出部１６の先端部分とロータ４の歯すじの端部はほぼ平行になっており、スライドバルブ１７が移動したときにも吐出室９の気密が保たれるようになっている。また、燃料電池４０が最大出力のときにピストン１４がストッパ１９に接触するようになっている。
【００２３】
燃料電池４０の出力が下がると、圧力調整装置５０によって燃料電池４０および吐出ポート１０の圧力が下げられ、ピストン１４およびスライドバルブ１７が図３の紙面左側に移動する。これにより、スライドバルブ１７が吐出室９に露出した露出部１６の体積が減って、吐出室９の容積が増大する。これにより、ロータ３、４から気体が吐出されるタイミングが早くなり、内部圧縮比が低くなる。
【００２４】
このように、吐出ポート１０の圧力が高くなるとスクリュー圧縮機２の内部圧縮比が高くなり、吐出ポート１０の圧力が低くなるとスクリュー圧縮機２の内部圧縮比が低くなるようになっているが、バネ１８の弾性係数を適当に定めることにより吐出ポート１０の圧力と吐出直前の気体の圧力をほぼ一致させることができる。ここで、ピストン１４にかかる力Ｆ１（図３の紙面右向き）は、高圧室１２と低圧室１３の圧力差とピストン１４の面積をかけたものとなる。また、スライドバルブ１７にかかる力Ｆ２（図３の紙面左向き）は吐出室９の圧力と大気圧の差にスライドバルブ１７の断面積をかけたものとなる。結果的にスライドバルブ１７の移動量ｘは、バネ１８のバネ定数をｋとして、ｘ＝（Ｆ１−Ｆ２）／ｋとなり、このｘに対して吐出室９に露出する露出部１６の体積を適当に調整すれば、吐出ポート１０の圧力と吐出直前の気体の圧力がほぼ同じになるように内部圧縮比を変化させることが可能となる。
【００２５】
本実施形態では、吐出ポート１０と連通する高圧室１２と、高圧室１２よりも低圧の気体を収容する低圧室１３と、高圧室１２と低圧室１３を仕切るピストン１４と、ピストン１４と結合され、その一部がスクリュー圧縮機２の吐出室９に露出するスライドバルブ１７と、ピストン１４およびスライドバルブ１７を収容するハウジング１１と、ピストン１４とハウジング１１を連結するバネ１８とを備え、ピストン１４およびスライドバルブ１７が高圧室１２内部の圧力変化によって移動することにより、スライドバルブ１７が吐出室９に露出した露出部１６が吐出室９の容積を変化させるため、圧力センサ等を用いることなく簡易な構造で内部圧縮比を変化させることが可能となる。またバネ１８のバネ定数を適当に設定することにより、圧縮気体の吐出直前の圧力と吐出ポートの圧力をほぼ一致させることができ、エネルギー損失の少ない内部圧縮比にすることが可能となる。
【００２６】
さらにストッパ１９、２０によって内部圧縮比が最大値と最小値となる範囲でピストン１４およびスライドバルブ１７の移動を制限しているため、安全且つ高エネルギー効率でスクリュー圧縮機システム１を運転することが可能となる。
【００２７】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。なお、本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１のスクリュー圧縮機２は、実施形態１に係るスクリュー圧縮機２と同様であるため図４において図示を省略し、ハウジング１１の部分のみを示す。また本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１は、以下に示す点を除いて実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムと同様であり、同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。
【００２８】
本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１では、ピストン１４およびスライドバルブ１７の移動を制限するストッパ１９、２０に緩衝材１９ａ、２０ａが設けられている。緩衝材１９ａ、２０ａは、ピストン１４またはスライドバルブ１７が接触する部分に設けられており、例えばゴムから構成されている。
【００２９】
これにより、ピストン１４またはスライドバルブ１７がストッパ１９、２０に着座する際に発生する衝突音を低減することができ、低騒音のスクリュー圧縮機システムを実現することが可能となる。なおその他の効果については、実施形態１に係るスクリュー圧縮機システム１と同様である。
【００３０】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。なお、本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１のスクリュー圧縮機２は、実施形態１に係るスクリュー圧縮機２と同様であるため図５において図示を省略し、ハウジング１１の部分のみを示す。また本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１は、以下に示す点を除いて実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムと同様であり、同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。さらに本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１には、リミッタ調整機構１７ｂが設けられていないものとする。
【００３１】
本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１では、ピストン１４とハウジング１１を連結するバネ１８の他に、バネ１８とバネ定数（弾性係数）の異なるバネ１８ａが設けられている。なお本実施形態では、バネ１８ａがハウジング１１のストッパ２０とスライドバルブ１７を連結しているものとするが、追加のバネを設ける位置はピストン１４およびスライドバルブ１７のうち少なくとも一つとハウジング１１を連結するものであれば上記の位置に限定されない。またピストン１４とハウジング１１を連結するバネ１８に、追加のバネ若しくは弾性体を直列に接続するようにしてもよい。
【００３２】
本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１では、ピストン１４およびスライドバルブ１７にバネ定数（弾性係数）の異なる複数のバネ１８、１８ａが連結されているため、少なくとも２種類の固有振動数を有することとなる。これにより、バネ１８またはバネ１８ａがサージングした際に互いに振動を打ち消しあうため、サージングを低減することが可能となる。なおその他の効果については、実施形態１に係るスクリュー圧縮機システム１と同様である。
【００３３】
（実施形態４）
図６は、本発明の実施形態４に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。なお、本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１のスクリュー圧縮機２は、実施形態１に係るスクリュー圧縮機２と同様であるため図６において図示を省略し、ハウジング１１の部分のみを示す。また本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１は、以下に示す点を除いて実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムと同様であり、同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。さらに本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１には、リミッタ調整機構１７ｂが設けられていないものとする。
【００３４】
本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１では、スライドバルブ１７とハウジング１１を連結するダッシュポット２１が設けられている。なお本実施形態では、ダッシュポット２１がハウジング１１のストッパ２０とスライドバルブ１７を連結しているものとするが、ダッシュポット２１を設ける位置はピストン１４およびスライドバルブ１７のうち少なくとも一つとハウジング１１を連結するものであれば上記の位置に限定されない。
【００３５】
本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１では、スライドバルブ１７とハウジング１１を連結するダッシュポット２１が設けられているため、スライドバルブ１７を安定して作動させることが可能となる。なおその他の効果については、実施形態１に係るスクリュー圧縮機システム１と同様である。
【００３６】
（実施形態５）
図７は、本発明の実施形態５に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。なお、本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１のスクリュー圧縮機２は、実施形態１に係るスクリュー圧縮機２と同様であるため図７において図示を省略し、ハウジング１１の部分のみを示す。また本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１は、以下に示す点を除いて実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムと同様であり、同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。
【００３７】
本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１では、リミッタ調整機構１７ｂにモータ２２が接続され、モータ２２にはマイクロプロセッサ等からなる制御手段２３が電気的に接続されている。なお本実施形態では、リミッタ調整機構１７ｂがスライドバルブ１７の本体にネジ構造で取付けられており、モータ２２が回転することによりねじ込み量を調整することができるようになっている。制御手段２３は、例えば吐出ポート１０に設けられた圧力センサ（図示せず）の検出値に応じてリミッタ調整機構１７ｂのねじ込み量を自動的に変更する。これにより、リミッタ調整機構１７ｂがストッパ２０に接触したときに露出部１６が吐出室９に露出する体積を変更することができるようになっている。
【００３８】
制御手段２３は、例えば燃料電池４０を乾燥するためにスクリュー圧縮機システム１を低い内部圧縮比で運転する場合には、リミッタ調整機構１７ｂのねじ込み量を多くして吐出室９の体積を大きくことができる。また、吐出ポート１０下流の配管にダストが溜まり圧力損失が増大した場合には、リミッタ調整機構１７ｂのねじ込み量を少なくして、吐出室９の体積を小さくし、高い内部圧縮比とすることができる。さらに、吐出ポート１０に圧力センサ（図示せず）を設けて吐出ポート１０の平均圧力が高くなった場合に、リミッタ調整機構１７ｂのねじ込み量を少なくして、内部圧縮比を高くするようにしてもよい。なお本実施形態では、リミッタ調整機構１７ｂがスライドバルブ１７の本体にネジ構造で取付けられる例を示しているが、リミッタ調整機構１７ｂはこれ以外の構造でもよく、モータ以外の駆動源でリミッタ調整機構１７ｂの調整を行ってもよい。
【００３９】
本実施形態に係るスクリュー圧縮機システム１では、リミッタ調整機構１７ｂがストッパ２０に接触したときに露出部１６が吐出室９に露出する体積を自動的に変更する制御手段２３を設けているため、例えば吐出ポート１０下流の圧力損失に応じて内部圧縮比を最適にすることが可能となる。なおその他の効果については、実施形態１に係るスクリュー圧縮機システム１と同様である。
【００４０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。例えば本発明に係るスクリュー圧縮機システム１は、吐出ポート１０の圧力が変動する冷凍装置の圧縮機等としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムを備えた燃料電池システムの構成を示したシステム構成図である。
【図２】一般的なスクリュー圧縮機を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態４に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態５に係るスクリュー圧縮機システムを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      スクリュー圧縮機システム
２      スクリュー圧縮機
３      雄ロータ
４      雌ロータ
５      圧縮機ケーシング
６      ロータ室
７      回転軸
８      吸気室
９      吐出室
１０    吐出ポート
１１    ハウジング
１２    高圧室
１２ａ  分岐管
１３    低圧室
１４    ピストン
１４ａ、１６ａ、１７ａ  シール部材
１５    連通管
１６    露出部
１７    スライドバルブ
１７ｂ  リミッタ調整機構
１８    バネ
１９、２０  ストッパ
１９ａ、２０ａ  緩衝材
２１    ダッシュポット
２２    モータ
２３    制御手段
３０    エアフィルタ
４０    燃料電池
５０    圧力調整装置
【図１】
2008075618.tif 000003
【図２】
2008075618.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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