(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口（５）と、この入口（５）を閉鎖できるように制御可能な吸入弁（６）と、
出口（１０）と、この出口（１０）に接続された、下流の消費者ネットワーク（１５）に接続できる圧力管（１１）と、環境内に圧縮ガスを吹き出すように制御可能な吹出弁（１９）と、
を有する圧縮機要素（２）と、
前記圧縮機要素（２）内に液体を注入する注入器（２２）を有する液体回路（２０）と、
前記圧力管（１１）内に設けられて前記圧縮ガスから液体を分離する液体分離器（１３）と、この分離された液体を収集する圧力容器（１２）と、
前記圧力容器（１２）を前記注入器（２２）に接続する注入管（２３）と、
前記消費者ネットワーク（１５）内の圧力（ｐ１５）が設定された所望の最小ネットワーク圧力（ｐ１５ｍｉｎ）に低下する無負荷状態から負荷状態への移行中に、前記吸入弁（６）及び前記吹出弁（１９）を制御するコントローラ（３５）と、
を備え、前記無負荷状態において、前記吸入弁（６）が閉じて前記吹出弁（１９）が開き、前記負荷状態において、前記吸入弁（６）が開いて前記吹出弁（１９）が閉じる液体注入式スクリュー圧縮機であって、
前記コントローラ（３５）は、無負荷から負荷への移行時に、注入圧（ｐ２２）が最小閾値を下回っている場合、前記吸入弁（６）を閉じたままにしてある量の遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）後に開き、
前記吸入弁（６）を開く前記遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）中に前記圧力容器（１２）内の圧力（ｐ１２）を徐々に上昇させ、且つ、前記注入圧（ｐ２２）が前記最小閾値に達した時にのみ前記吸入弁（６）を開く手段が設けられる、
ことを特徴とする液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項２】
前記吹出弁（１９）は、前記吸入弁（６）の入口（７）内に開口する、ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項３】
前記吸入弁（６）が閉じた時にガスを引き込むための、前記吸入弁（６）を横切る迂廻路を形成する較正通路（３３、３４）、より具体的には、前記吸入弁（６）の前記入口（７）と前記圧縮機要素（２）の前記入口（５）との間の通路を備える、ことを特徴とする請求項２に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項４】
前記吸入弁（６）と前記吹出弁（１９）は、互いに独立して制御することができ、前記無負荷から負荷への移行中に前記圧力容器（１２）内の前記圧力（ｐ１２）を上昇させる前記手段は、前記コントローラ（３５）が、前記開いた吹出弁（１９）を前記移行中に閉じ、前記遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）中に前記吸入弁（６）を閉じたままにすることによって形成される、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスクリュー圧縮機。
【請求項５】
前記コントローラ（３５）は、前記無負荷から負荷への移行の開始時に、すなわち前記ネットワーク圧力（ｐ１５）が前記最小ネットワーク圧力（ｐ１５ｍｉｎ）に低下した時点（ｔＡ）で前記吹出弁（１９）を閉じる、ことを特徴とする請求項４に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項６】
前記圧力を上昇させる前記手段は、前記吸入弁（６）の閉鎖時にこの吸入弁（６）を迂回してガスを引き込む較正通路を有する追加の迂廻路（３８）によって形成され、前記迂廻路（３８）内には、制御可能な遮断弁（３９）が設けられ、前記コントローラ（３５）は、前記遮断弁（３９）を無負荷状態において閉じ、無負荷から負荷への移行中に開く、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項７】
前記追加の迂廻路（３８）の前記遮断弁（３９）は、前記無負荷から負荷への移行の開始時に、すなわち前記ネットワーク圧力（ｐ１５）が前記最小ネットワーク圧力（ｐ１５ｍｉｎ）に低下した時点（ｔＡ）で開く、ことを特徴とする請求項６に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項８】
前記吸入弁（６）と前記吹出弁（１９）は、共に、前記吹出弁（１９）が開いた時には、ほとんど同時に前記吸入弁（６）が閉じ、また、前記吸入弁（６）が開いた時には、ほとんど同時に前記吹出弁（１９）が閉じ、前記コントローラ（３５）は、前記無負荷から負荷への移行中に、前記ネットワーク圧力（ｐ１５）が前記最小ネットワーク圧力（ｐ１５ｍｉｎ）に低下した時点（ｔＡ）で、前記吸入弁（６）を閉じたままにして前記吹出弁（１９）を開いたままにし、前記弁（６及び１９）は、ある量の遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）後に前記吸入弁（６）が開いて前記吹出弁（１９）が閉じるように同時に制御され、前記遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）中に前記圧力容器（１２）内の前記圧力（ｐ１２）を上昇させる前記手段は、前記吸入弁（６）の閉鎖時にこの吸入弁（６）を迂回してガスを引き込むための較正通路を有する追加の迂廻路（３８）によって形成され、この迂廻路（３８）内には、制御可能な遮断弁（３９）が設けられ、前記コントローラ（３５）は、前記遮断弁（３９）を、無負荷状態で閉じ、無負荷から負荷への移行中に開く、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項９】
前記追加の迂廻路（３８）の前記遮断弁（３９）は、前記無負荷から負荷への移行の開始時に、すなわち前記ネットワーク圧力（ｐ１５）が前記最小ネットワーク圧力（ｐ１５ｍｉｎ）に低下した時点（ｔＡ）で開く、ことを特徴とする請求項８に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項１０】
前記コントローラ（３５）は電気又は電子コントローラであり、前記吸入弁（６）及び前記吹出弁（１９）は電動弁によって制御される、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のスクリュー圧縮機。
【請求項１１】
前記コントローラ（３５）は、前記無負荷から負荷への移行中における前記吸入弁（６）の開放の遅延を決定し、前記吸入弁（６）は、前記遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）の終了後に開く、ことを特徴とする請求項１０に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項１２】
前記遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）は、特定の液体注入式スクリュー圧縮機について、前記圧力容器（１２）内の前記圧力（ｐ１２）又は前記注入圧（ｐ２２）の所望の閾値又は最小の閾値（ｐ１２ｍｉｎ又はｐ２２ｍｉｎ）、周囲温度（Ｔａ）、前記圧縮機要素（２）が前記液体の加熱を考慮するように稼働していた時間（ｔＲｕｎ）、及び前記圧縮機要素（２）が前記液体の冷却を考慮するように停止していた時間（ｔＳｔｏｐ）の関数として計算され又は実験的に決定される、ことを特徴とする請求項１０に記載の液体注入式スクリュー圧縮機。
【請求項１３】
前記コントローラ（３５）は、前記圧縮機要素（２）が負荷から無負荷に切り替わるために系統的に停止するタイプのコントローラとは異なる、ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のスクリュー圧縮機。
【請求項１４】
前記吸入弁（６）を開いた時点（ｔＡ）で、前記注入圧（ｐ２２）が、それ未満では前記圧縮機要素（２）の前記出口（１０）に望ましくない高温ピークが生じる恐れがある最小圧力（ｐ２２ｍｉｎ）よりも低下するのを防ぐように、請求項１から１３のいずれか１項に記載の液体注入式スクリュー圧縮機の無負荷から負荷への移行を制御する、ことを特徴とする電気又は電子コントローラ。
【請求項１５】
入口（５）と、この入口（５）を閉鎖できるように制御可能な吸入弁（６）と、
出口（１０）と、この出口（１０）に接続された、下流の消費者ネットワーク（１５）に接続される圧力管（１１）と、環境内に圧縮ガスを吹き出すように制御可能な吹出弁（１９）と、
を有する圧縮機要素（２）と、
前記圧縮機要素（２）内に液体（２１）を注入する注入器（２２）を有する液体回路（２０）と、
前記圧力管（１１）内に設けられて前記圧縮ガスから液体を分離する液体分離器（１３）と、この分離された液体を収集する圧力容器（１２）と、
前記圧縮機要素（２）内に前記液体を注入できるように前記圧力容器（１２）を前記注入器（２２）に接続する注入管（２３）と、
前記消費者ネットワーク（１５）内の圧力（ｐ１５）が所望の最小ネットワーク圧力（ｐ１５ｍｉｎ）に低下する無負荷状態から負荷状態への移行中に、前記吸入弁（６）及び前記吹出弁（１９）を制御するコントローラ（３５）と、
を備え、前記無負荷状態において、前記吸入弁（６）が閉じて前記吹出弁（１９）が開き、前記負荷状態において、前記吸入弁（６）が開いて前記吹出弁（１９）が閉じる液体注入式スクリュー圧縮機の制御方法であって、この方法は、無負荷から負荷への移行中に、−  前記消費者ネットワーク（１５）内の前記圧力（ｐ１５）を求めるステップと、
−  前記消費者ネットワーク内の前記圧力（ｐ１５）が前記最小ネットワーク圧力（ｐ１５ｍｉｎ）に低下した時点（ｔＡ）の注入圧（ｐ２２）又は前記圧力容器（１２）内の圧力（ｐ１２）を求めるステップと、
−  前記時点（ｔＡ）における前記注入圧（ｐ２２）又は前記圧力容器（１２）内の前記圧力（ｐ１２）が最小値（ｐ２２ｍｉｎ、ｐ１２ｍｉｎ）以上である場合、直ちに前記吸入弁（６）を開くステップと、
−  前記時点における前記注入圧（ｐ２２）又は前記圧力容器（１２）内の前記圧力（ｐ１２）が前記最小値（ｐ２２ｍｉｎ、ｐ１２ｍｉｎ）未満である場合、ある量の遅延時間後に前記吸入弁（６）を開き、この吸入弁の（６）を開く前記遅延時間（ｔＢ−ｔＡ）中に前記圧力容器（１２）内の前記圧力（ｐ１２）を徐々に上昇させる手段を作動させるステップと、−  前記注入圧（Ｐ２２）又は前記圧力容器（１２）内の前記圧力（ｐ１２）が前記最小値（ｐ２２ｍｉｎ、ｐ１２ｍｉｎ）に達した時にのみ前記吸入弁（６）を開くステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体注入式スクリュー圧縮機に関し、具体的には、圧縮ガスが取り出されない無負荷状態、すなわち無負荷から、スクリュー圧縮機が例えば圧縮空気などの圧縮ガスを供給しなければならない負荷状態、すなわち負荷への移行中における、このようなスクリュー圧縮機のコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
さらに具体的には、入口と、入口を閉鎖できるように制御可能な吸入弁と、出口と、出口に接続された、下流の消費者ネットワークに接続される圧力管と、環境内に圧縮ガスを吹き出すように制御可能な吹出弁とを有する圧縮機要素と、圧縮機要素内に液体を注入する注入器を有する液体回路と、圧力管内に設けられて圧縮ガスから液体を分離する液体分離器と、分離された液体を収集する圧力容器と、圧力容器を注入器に接続する注入管と、消費者ネットワーク内の圧力が設定された所望の最小ネットワーク圧力に低下する無負荷状態から負荷状態への移行中に、吸入弁及び吹出弁を制御するコントローラとを備え、無負荷状態において、吸入弁が閉じて吹出弁が開き、負荷状態において、吸入弁が開いて吹出弁が閉じるタイプの液体注入式スクリュー圧縮機に関する。
【０００３】
無負荷時には、圧縮機要素は停止せず、従って動作し続ける。この例では入口が閉じていることにより、吸入弁内のわずかな校正通路を除いて限定量のガスしか引き込まれず、引き込まれたガスは、直ちに出口において大気中に吹き出るので、圧力を高めることができない。
【０００４】
このように、無負荷時には、圧縮機要素を稼働状態に維持するのに最低限のエネルギーしか必要とされない。
【０００５】
無負荷から負荷への移行は、ユーザによって選択され調整された最小値をネットワーク圧力が下回った時に開始される。
【０００６】
上述したタイプの既知のスクリュー圧縮機では、ネットワーク圧力が上述した設定値に達すると、直ちに吸入弁が完全に開き、同時に吹出弁は完全に閉じる。
【０００７】
吸入弁が急に全開すると、大量の引き込まれたガスが、その時に圧力容器内に存在する、圧力の影響下で圧縮機要素に注入された液体といきなり混合される。
【０００８】
無負荷時には、この圧力が高ければ高いほど、圧縮機要素を稼働状態に保つためにより多くのエネルギーが必要となるため、無負荷時には、エネルギー的な理由でこの圧力ができるだけ低く保たれる。
【０００９】
吸入弁が開くと、圧縮ガス内に急にエネルギーが供給され、この時の注入圧が低いことによって注入される液体の量が少ないことにより、圧縮機要素の出口に、スクリュー圧縮機を故障させる可能性のある望ましくない温度ピークが急激に生じる場合がある。
【００１０】
これに対する既存の解決策は、利用できる範囲において本質的に複雑であるため適用されないことが多く、また無負荷から負荷への移行中に、消費者ネットワーク内に所望の圧力を構築するために一定の反応時間が存在するというマイナスの副作用があり、この反応時間は、ユーザによってできるだけ短く維持されることが好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上述の及びその他の不利点に対する解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的のために、本発明は、コントローラが、無負荷から負荷への移行時に注入圧が最小閾値を下回った時に、吸入弁を閉じたままにして一定の遅延後に開き、この吸入弁の開放遅延中に、圧力容器内の圧力を徐々に上昇させて、注入圧が最小閾値に達した時にのみ吸入弁を開く手段を設けた、上述したタイプの液体注入式スクリュー圧縮機に関する。
【００１３】
この結果、無負荷から負荷への移行時に注入圧が低すぎる場合、この圧力が、それを上回れば上述したスクリュー圧縮機の故障のリスクが防がれる最小圧力まで最初に上昇することが確実になる。
【００１４】
注入圧は、圧力容器内の圧力に直接左右されるので、注入圧及び圧力容器内の圧力は、いずれも遅延後に温度ピークのリスクを伴わずに弁を完全に開放できる時点を決定するための制御パラメータと見なすことができる。
【００１５】
特定のスクリュー圧縮機では、それを上回れば上述したスクリュー圧縮機の故障のリスク完全が排除される最小注入圧を実験的に決定することができ、制御では、注入圧がこの値に達した時に吸入弁を完全に開くだけでよく、単純な制御が可能になる。
【００１６】
吸入弁を完全に開く遅延をできるだけ短く保つには、遅延中に、圧力容器内の圧力を、吸入弁を開くための最小値までできるだけ速く構築し、従ってこの最小値をできるだけ低く保ち、無負荷から負荷への移行時のスクリュー圧縮機の動作条件が、例えば周囲温度に依存するようにし、これによって温度ピークが発生するリスク閾値が、これらの動作条件に依存するようにすることが有用である。
【００１７】
コントローラは、例えばスクリュー圧縮機の既知の特性及び動作条件に基づいて、又はこの動作条件の関数として最小圧力をもたらす実験データに基づいて計算を行うことによって最小注入圧又は圧力容器内の関連する圧力を決定するアルゴリズムを有することもできる。
【００１８】
この結果、制御は複雑になるが、ユーザは、無負荷から負荷への移行後にネットワーク内に十分な圧力が構築されるのを長い間待つ必要がなくなる。
【００１９】
考えられる変形例によれば、吸入弁の閉鎖時に吸入弁を迂回してガスを引き込むように校正された開口部を有する追加の迂廻路によって、無負荷から負荷への移行中に圧力容器内の圧力を徐々に上昇させる手段を形成し、この迂廻路に制御可能な遮断弁を設け、コントローラが、無負荷状態では遮断弁を閉じ、無負荷から負荷への移行中は遮断弁を開くようにすることができる。
【００２０】
この変形例には、吸入弁を横切る追加の迂廻路を設けることにより、既存の吸入弁を本発明の枠組み内で容易に調整できるという利点がある。
【００２１】
他の考えられる変形例によれば、吸入弁と吹出弁とを互いに独立して制御できるようにし、コントローラが、移行中にネットワーク内の圧力が最低レベルに低下した時には開いた吹出弁を直ちに閉じ、圧力容器内の圧力が十分に構築されるまで吸入弁を閉じたままにすることによって手段が形成される。
【００２２】
本発明は、吸入弁を開いた際に、それ未満では圧縮機要素の出口に望ましくない高すぎる温度ピークのリスクが生じ得る最小圧力よりも注入圧が低下するのを防ぐように、上述した無負荷から負荷への移行を制御する電気又は電子コントローラにも関する。
【００２３】
本発明は、上述したタイプの液体注入式スクリュー圧縮機の制御方法にも関し、この方法は、無負荷から負荷への移行中に、
−  消費者ネットワーク内の圧力を求めるステップと、
−  消費者ネットワーク内の圧力が最小ネットワーク圧力に低下した時点における注入圧又は圧力容器内の圧力を求めるステップと、
−  この時点における注入圧又は圧力容器内の圧力が最小値以上である場合、直ちに吸入弁を開くステップと、
−  この時点における注入圧又は圧力容器内の圧力が最小値未満である場合、一定の遅延後に吸入弁を開き、吸入弁の開放遅延中に圧力容器内の圧力を徐々に上昇させる手段を作動させるステップと、
−  注入圧又は圧力容器内の圧力が上述した最小値に達した時に吸入弁を開くステップと、
を含む。
【００２４】
以下、本発明の特徴をより良く示すために、添付図面を参照しながら、本発明による液体注入式スクリュー圧縮機、無負荷から負荷への移行を制御するコントローラ、及びこれらを用いて適用される方法のほんのいくつかの好ましい実施形態を限定ではなく一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による液体注入式スクリュー圧縮機の概略図である。
【図２】図１の囲み部分Ｆ２によって示す部分の図である。
【図３】図１のスクリュー圧縮機内の圧力を時間の関数として示す曲線である。
【図４】動作中とは異なる状況の図１のスクリュー圧縮機を示す図である。
【図５】動作中とは異なる状況の図１のスクリュー圧縮機を示す図である。
【図６】図１のスクリュー圧縮機のいくつかのパラメータを選択するための判定テーブルを示す図である。
【図７】図２に示す部分の考えられる変形実施形態を示す図である。
【図８】図２に示す部分の別の考えられる変形実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に示す装置は、本発明による液体注入式スクリュー圧縮機１であり、ハウジング３を有する既知のスクリュータイプの圧縮機要素２を備え、ハウジング３内では、２つの噛み合った螺旋ロータ４が、図示していないモータ又は同等物によって駆動される。
【００２７】
圧縮機要素２は、制御可能な吸入弁６によって遮断できる入口５と、この例では空気であるガスを周囲から引き込むように吸気管８を介して吸入フィルタ９に接続された入口７とを有する。
【００２８】
圧縮機要素２は、出口１０と、出口１０に接続された圧力管１１とをさらに有し、圧力管１１は、液体分離器１３を含む圧力容器１２及び冷却器１４を介して、様々な空気圧ツール又は同等物を供給する、ここには図示していない下流の消費者ネットワーク１５に接続される。
【００２９】
圧縮機要素２の出口１０には逆止弁１６が設けられ、圧力容器１２の出口には最低圧力弁１７が取り付けられる。
【００３０】
圧力容器１２内には、吸入弁６の入口７の位置において開口し、制御可能な電動弁の形態の吹出弁１９によって遮断できる吹出分岐部１８が設けられる。
【００３１】
スクリュー圧縮機１は、ロータ４間、並びにロータ４とハウジング３との間の潤滑及び／又は冷却及び／又は密封のために、この例では油である液体２１を圧力容器１２から圧縮機要素内に注入する液体回路２０を有する。
【００３２】
この液体回路２０は、液体フィルタ２４を含む注入管２３を介して圧力容器１２内の加圧液体２１に接続された注入器２２又は同等物を有する。
【００３３】
圧力容器１２から注入器２２に流れる液体２１は、注入管内の温度を制御するために、温度調整弁２５及び分岐管２６を介して液体冷却器２７の周囲に導かれる。
【００３４】
注入器２２における制御式遮断弁２８が、圧縮機要素２から圧力容器１２への液体の逆流、及びこの圧縮機要素２の停止時における圧力容器１２から圧縮機要素２への液体の流れを防ぐ。
【００３５】
吸入弁６については、図２にさらに詳細に示しており、図１に示すような圧縮機要素２の入口５が閉じた状態と、図５に示すような入口５が最大限に開いた状態との間で移動可能なように固定されたポペット弁３０を含むハウジング２９で構成される。
【００３６】
この例では、吸入弁６が、例えば圧力容器１２のカバーから制御管３１を介して取り出され、制御弁３２又は同等物を通じて吸入弁６を閉じることができる、又は吸入弁６を開くように閉じられる制御圧の影響によって既知の方法で開閉する。
【００３７】
吸入弁６のポペット弁３０自体及びハウジング２９内には、吸入弁６が閉じた時に制御された形で空気を引き込めるように吸入弁６の入口７と圧縮機要素２の入口５との間の恒久的な接続を確実にする校正通路３３及び３４が設けられる。
【００３８】
さらに、消費者ネットワーク１５内の圧力ｐ１５を、スクリュー圧縮機１のユーザが選択してコントローラ３５に入力できる最小ネットワーク圧力ｐ１５ｍｉｎ及び最大ネットワーク圧力ｐ１５ｍａｘによって定められる圧力間隔内に制御し、この目的のために消費者ネットワーク１５内の圧力ｐ１５を測定又は決定する圧力センサ３６に接続された電気又は電子コントローラ３５が設けられる。
【００３９】
コントローラ３５は、空気の排出によって消費者ネットワーク１５内の空気圧が最小ネットワーク圧力ｐ１５ｍｉｎよりも低下した時に、スクリュー圧縮機を、圧縮空気がさらに排出されなくなるまで吸入弁６が開いて吹出弁が閉じる負荷状態に至らせ、この結果、消費者ネットワーク内の圧力ｐ１５を上昇させるように制御弁３２及び吹出弁１９を介して吸入弁６を制御するソフトウェア又は同等物をさらに有する。
【００４０】
コントローラは、圧力ｐ１５が最大ネットワーク圧力ｐ１５ｍａｘに達すると、それ以降、負荷状態から、図１に示すような吸入弁が閉じて吹出弁が開く無負荷状態に切り替える。
【００４１】
この結果、校正通路３３及び３４を介して引き込まれて圧縮される少量の空気を除き、引き続き駆動中の圧縮機要素２によって引き込まれる空気はなくなる。
【００４２】
この結果、圧力容器１２内には、選択される校正通路に依存する値を有する定圧ｐ１２ｕによる平衡状態が生じ、これらの校正通路は、無負荷時にはこの定圧ｐ１２ｕができるだけ低くなるように選択されることが好ましい。
【００４３】
この圧力ｐ１２ｕは、例えば圧力センサ３７を用いて測定され、その信号がコントローラ３５にフィードバックされる。
【００４４】
これらは全て、消費者ネットワーク１５内の圧力ｐ１５及び圧力容器１２内の圧力ｐ１２を時間の関数として示す図３の概略図に示している。
【００４５】
時点ｔＡよりも前の期間は、定圧ｐ１２ｕによる無負荷状態である。
【００４６】
時点ｔＡは、消費者ネットワーク内の圧力ｐ１５が、ユーザが望む最小圧力ｐ１５ｍｉｎに低下した瞬間であり、この時点によって無負荷から負荷への移行が決定され、これによって本発明のコントローラは、吸入弁６が、既知のスクリュー圧縮機でよく見られるように直ぐには開かず、むしろ一定の遅延後の時点ｔＢ、すなわち圧力容器１２内の圧力ｐ１２が設定必要最小圧力閾値ｐ１２ｍｉｎに達した時にしか開かないようにし、この閾値ｐ１２ｍｉｎよりも上では、吸入弁６が突然開いた場合でも圧縮機要素２の出口１０に望ましくない温度ピークが生じるリスクがない。
【００４７】
この圧力ｐ１２ｍｉｎは、例えば特定の圧縮機１について実験的に決定することができる。
【００４８】
遅延ｔＢ−ｔＡ中に圧力がｐ１２ｕから安全な値ｐ１２ｍｉｎに上昇できるようにするために、本明細書で説明する例では、時点ｔＡにおいて、図４に示すように吹出弁１９が閉じる。
【００４９】
従って、校正通路３３及び３４を介して引き込まれた空気は吹き出ることができずに、圧力容器１２内の圧力ｐ１２の部分的圧力上昇が確実になり、理想的な提示では、この圧力上昇は図３の線形曲線をたどり、圧力ｐ１２の上昇率は、選択された校正通路３３及び３４に依存する。
【００５０】
圧力容器１２内の圧力ｐ１２が設定安全最小圧力ｐ１２ｍｉｎに達した時点ｔＢでは、図５に示すように、吸入弁６が急激に全開する一方、吹出弁１９は閉じたままである。
【００５１】
この瞬間以降、図３に示すように圧力ｐ１２が急速に上昇し、この結果、やはり図３に示すように、消費者ネットワーク１５内の圧力ｐ１５も素早く上昇できるようになる。
【００５２】
ユーザにとっては、消費者ネットワーク１５内の必要な圧力をできるだけ速く構築し、結果として遅延ｔＢ−ｔＡをできるだけ短く保つこと、換言すれば、圧力差ｐ１２ｍｉｎ−ｐ１２ｕをできるだけ小さく保ち、従って信頼できる動作のために、所与のｐ１２ｕについて必要最小圧力ｐ１２ｍｉｎの値ができるだけ低いことが重要なのは言うまでもない。
【００５３】
例えば、信頼性できる動作のためには、この値ｐ１２ｍｉｎを、１００ｋＰａ（１バール）の必要注入圧ｐ２２ｍｉｎを越える圧力に対応する圧力に設定することができる。一方で、コントローラ３５においてこのｐ１２ｍｉｎの値をさらに詳細に設定し、例えば可能な状況ではこの値をさらに低く設定することにより、消費者ネットワークの反応時間を速くすることもできる。
【００５４】
ｐ１２ｍｉｎの理想値は、例えば周囲温度、液体及び同等物の温度などの可変動作条件の関数として実験的に決定することができ、得られたデータは、コントローラ３５がどれほど複雑になり得るかに応じてコントローラに入力することができる。
【００５５】
言うまでもなく、時点ｔＡにおける圧力容器１２内の圧力ｐ１２が既にｐ１２ｍｉｎを超えている場合には、この時点でスクリュー圧縮機１の望ましくない故障をもたらす恐れのある温度ピークは生じず、この時点で遅延の必要はなく、或いは換言すれば、時点ｔＢと時点ｔＡとが一致し、或いは換言すれば、吸入弁６の開放と吹出弁１９の閉鎖とが同時に時点ｔＡに行われる。圧力容器１２内の圧力ｐ１２は、曲線ｐ１２’の破線によって示すように変化する。
【００５６】
圧力測定に依存する時点ｔＢの代わりに、遅延ｔＢ−ｔＡを実験的に計算又は決定してコントローラ３５に入力することも考えられる。
【００５７】
例えば、液体の温度及び粘度、そして出口１０における温度ピークのリスクにも影響を与えるパラメータである、圧縮機要素２の稼働時間、圧縮機要素の停止時間、周囲温度及びその同等物などの多くの動作パラメータに依存する、圧力ｐ１２ｍｉｎの限られた数の離散値、又は単純化した制御モデルの遅延ｔＢ−ｔＡをコントローラに入力することも可能である。
【００５８】
例えば、スクリュー圧縮機１を温暖な環境（例えば３０℃を上回る温度）で使用し、スクリュー圧縮機１がしっかり暖まるのに十分な長時間にわたって稼働し、冷えてしまうほど長時間にわたって停止していなかった場合には、スクリュー圧縮機１を寒い環境で使用し、長時間の停止後に短時間しか使用しない場合よりも遅延ｔＢ−ｔＡを短くできることは明らかである。
【００５９】
これにより、図６に一例を示す判定テーブルをコントローラに入力し、例えば以下に従って遅延ｔＢ−ｔＡを決定することが可能になる。
−  周囲温度Ｔａが、例えば３０℃よりも高いか、それとも低いか、
−  圧縮機要素２の稼働時間ｔＲｕｎが、期間Ｘよりも長いか、それとも短いか、
−  圧縮機要素の停止時間ｔＳｔｏｐが、周囲温度に依存して期間Ｙ又はＺよりも長いか、それとも短いか。
【００６０】
圧力容器１２内の圧力ｐ１２と注入圧ｐ２２は、互いに密接に関連しているので、当然ながら、注入圧ｐ２２を測定し、これをコントローラに伝えて最小必要注入圧を入力することによって同じ制御を行うこともできることが明らかである。
【００６１】
図１の例では、既存の従来の液体注入式スクリュー圧縮機を基礎として使用し、無負荷から負荷への移行時に、一定の遅延ｔＢ−ｔＡ後に吸入弁６を開くようにコントローラ３５のみを適合させればよいことも明らかである。
【００６２】
図７には、本発明による吸入弁６の変形例を示しており、この例では、図２の実施形態に対し、吸入弁６が閉じた時に吸入弁６のポペット弁３０を迂回して空気を引き込む校正された開口部を有する追加の迂回路３８を設け、この迂回路には、この例ではコントローラ３５に接続された電動弁の形態の制御可能な遮断弁３９を設けている。
【００６３】
この例では、コントローラ３５が、遮断弁３９が無負荷状態で閉じて時点ｔＡに開くことにより、所要時間の短い遅延ｔＢ−ｔＡ中に圧力容器内の圧力ｐ１２が徐々に上昇してさらに速く圧力ｐ１２ｍｉｎに到達し、換言すれば、図２の状況に対して遅延ｔＢ−ｔＡが短縮されるように適合される。
【００６４】
理論上、この追加の迂回路３８は、遅延ｔＢ−ｔＡ中に吸入弁６が完全に閉じた状態を維持せずにわずかに開くことによって実現することもできる。
【００６５】
図８には、吸入弁６の別の変形実施形態を示しており、この例では、吹出弁１９が、吹出分岐部１８を介して吸入弁６の制御圧力室４０内に開口し、ここから吹き出した空気流が、吹出分岐部１８の一種の延長部としてのチャネル４１を介して吸入弁６の入口７に至る。
【００６６】
この例では、この時吹き出した空気の圧力が、吸入弁６を開くための制御信号を形成し、これによって吸入弁６と吹出弁１９が共に、ただし逆の形で制御され、すなわち吹出弁１９が開いた時には、ほとんど同時に吸入弁６が閉じ、この逆も同様である。従って、両方の弁６と弁１９は、図１の場合のように互いに独立して制御することができない。
【００６７】
図８の例でも、図７の場合と同様に、吸入弁６が、遮断弁３９を含む追加の迂廻路３８を備える。
【００６８】
この例では、無負荷から負荷への移行時に、コントローラ３５が、一定の遅延ｔＢ−ｔＡ後に吸入弁６だけでなく同時に吹出弁１９も制御するように適合され、この遅延ｔＢ−ｔＡ中には、必要である限り、信頼できる動作のために圧力ｐ１２をｐ１２ｍｉｎの値に徐々に上昇させるために迂廻路３８の遮断弁３９が開く。
【００６９】
遅延ｔＢ−ｔＡ中には、迂廻路３８が開き、吸入弁６が閉じ、吹出弁１９が開くことにより、ｔＡ後の数秒の移行期間中に、吹き出すよりも多くの流れが引き込まれて圧力ｐ１２が上昇するようになる。
【００７０】
上述の内容から、吸入弁６を安全に開いて出口１０における温度ピークが高くなりすぎる問題点を解消するために、圧力容器１２内の圧力ｐ１２を安全なｐ１２ｍｉｎの値に徐々に上昇させるように、吸入弁６が閉じている短い遅延ｔＢ−ｔＡ中に、吸入弁６及び吹出弁１９のタイプに応じて異なる手段を配置できることが明らかである。
【００７１】
言うまでもなく、本発明は、図示のような吸入弁６に限定されるものではなく、バタフライ弁又は同等物などの他のタイプの弁に拡張することもできる。
【００７２】
本発明は、一例として説明し図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明によるスクリュー圧縮機、及び無負荷から負荷への移行を制御するコントローラ、並びにこれらを用いて適用される方法は、本発明の範囲から逸脱することなく、全ての種類の変形例において実現することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  液体注入式スクリュー圧縮機
２  圧縮機要素
３  ハウジング
４  螺旋ロータ
５  入口
６  吸入弁
７  入口
８  吸気管
９  吸入フィルタ
１０  出
１１  圧力管
１２  圧力容器
１３  液体分離器
１４  冷却器
１５  費者ネットワーク
１６  逆止弁
１７  最低圧力弁
１８  吹出分岐部
１９  吹出弁
２０  液体回路
２１  液体
２２  注入器
２３  注入管
２４  液体フィルタ
２５  温度調整弁
２６  分岐管
２７  液体冷却器
２８  制御式遮断弁
３１  制御管
３２  制御弁
３５  コントローラ
３６  圧力センサ
３７  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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