CN111448392A

CN111448392A - 压缩机

Info

Publication number: CN111448392A
Application number: CN201980006309.2A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·德赖费特; 卡伊·纳德勒; 伯恩哈德·克利姆; 罗兰·穆勒
Original assignee: Leybold GmbH
Current assignee: Leybold GmbH
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2039-01-04
Also published as: WO2019137852A1; JP2021510404A; KR20200105817A; EP3737863A1; CN111448392B; DE202018000178U1; US20200362861A1

Abstract

一种干压缩式压缩机包括在限定吸入室的壳体(26)中的两个螺杆转子。在压缩机的压缩机入口(28)处，优选地普遍存在大气压力，并且在压缩机的压缩机出口(32)处，优选地普遍存在大于2巴(绝对)的压力。对于每个螺杆转子，设置至少一个位移元件(10、12)，该至少一个位移元件包括限定多个绕组的螺旋凹部。每个螺杆转子的至少一个位移元件(10、12)具有单通道不对称型面。

Description

压缩机

【技术领域】

本发明涉及一种压缩机，具体涉及一种螺杆压缩机。

【背景技术】

为了压缩气体，特别是为了提供压缩空气，现在主要使用喷油螺杆压缩机。它们通常可以在一个压缩机级中执行从1巴(绝对)到8.5至14巴(绝对)的压缩。在此，输送的吸入体积流量范围为从30m3/h到5000m3/h。这种螺杆压缩机包括两个反向旋转的螺杆转子。螺杆转子各自包括至少一个螺旋加深部分，使得形成位移元件。将油喷射到布置两个螺杆转子的吸入室中用于密封转子与壳体和/或吸入腔的内壁之间的间隙。通过供油，可以获得足够的气密性，以便在一个压缩机级中实现特别地高达14巴的高压缩压力。另外，油用于润滑两个螺杆转子之间的滚动接触。因此，不需要用于两个螺杆转子的同步齿轮。进一步地，油用于排出压缩热。只有这样，才能高效率地获得低温。最后，油用于阻尼机械噪声。使用油的基本缺点是油进入要输送的气体。油必须借助于多级分离器从压缩空气去除。因此，这种压缩机复杂并且需要大的安装空间。喷油螺杆压缩机的使用，特别是在需要高纯度压缩空气的区域中，诸如在制药或食品工业领域中，是不可能的或者只有在使用极其复杂的多级油分离器时才可能。

为了生成无油的压缩空气，已知使用干压缩式螺杆压缩机。在此，两个螺杆转子以非接触的方式布置，并且经由油润滑齿轮彼此同步。然而，干压缩式螺杆压缩机具有一个压缩机级仅允许压缩到4巴至5巴(绝对)的缺点。其原因特别是通过转子与壳体之间的间隙出现大的泄漏。因此，为了达到9巴(绝对)的压力，例如必须使用两级螺杆压缩机。除了两个压缩机级之外，压缩空气的中间冷却是必要的，这导致包括许多部件并且需要大安装空间的复杂设备。

另外，已知被构造为所谓的旋转齿压缩机的干压缩式压缩机。这些压缩机也具有它们必须是多级构造以便实现大约9巴(绝对)的高压的缺点。

另外，已知干压缩式主轴压缩机。这些压缩机包括多个封闭的工作室，这些工作室沿着位移器的多个绕组或环路一个接一个地布置。理论上，即使利用一级设计据说也实现高压缩压力，使得主轴压缩机可以替代多级螺杆压缩机或旋转齿压缩机。然而，主轴压缩机迄今为止不可商购，使得没有证据表明用一级设计可以达到高压缩压力。例如，在DE 102010 064 388、WO 2011/101064、DE 10 2012 202 712以及DE 10 2011 004 960中描述了主轴压缩机。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种干压缩式压缩机，借助于该干压缩压缩机，即使在一级设计的情况下，也可以达到特别是大于5巴(绝对)的高压。

根据本发明，该目的利用根据权利要求1的干压缩式压缩机来实现。

根据本发明的干压缩式压缩机包括由壳体限定的吸入室。在吸入室中，布置彼此接合的两个螺杆转子。这些部件相对于彼此反向旋转以便输送气体。为此，各个螺杆压缩机包括至少一个位移元件，该位移元件具有用于限定绕组的螺旋凹部。特别地，对于各个螺杆转子，可以仅设置一个可以与转子轴一体地形成的位移元件。进一步地，壳体包括压缩机入口，优选地，在该压缩机入口处普遍存在大气压力。在压缩机出口处，优选地普遍存在大于2巴(绝对)的压力，其中，特别优选的是在压缩机出口处普遍存在大于5巴(绝对)的压力。

借助于根据本发明的干压缩式压缩机，可以利用一级设计实现高压，因为根据本发明，每个螺杆转子的至少一个位移元件是单通道(single-pass)结构并且具有不对称的型面(profile)。根据特别优选的实施方式，不对称型面被构造成使得不出现气孔或仅出现小气孔。由于不存在连续气孔，因此在根据本发明的优选不对称的型面中，仅在两个相邻的室之间发生短路。根据特别优选的实施方式，所谓的昆比型面被提供为不对称型面。不对称型面具有两个不同的型面边缘。虽然制造由于需要两个单独的操作步骤而复杂，但可以实现极其气密的工作室。

提供单通道的、甚至可能是对称的转子型面提供了可以实现更大气密性的优点。在型面具有相应啮合位移元件的两个以上通道的情况下，穿过间隙形成跨越若干室的连接，使得泄漏影响所输送的气体流和能量转换质量。

根据本发明的干压缩式压缩机的另一优选实施方式，至少一个位移元件的绕组的数量，或者在多个位移元件的情况下为螺杆转子的位移元件的绕组的总和大于在压缩机出口处普遍存在的压力与在压缩机入口处普遍存在的压力的比。由此，绕组的数量由下式产生：

其中，p_out是压缩机的出口压力，p_in是压缩机的入口压力。特别优选的是，绕组或环路的数量如下计算：

由于每个螺杆转子有如此大量的绕组或环路，实现了气体的连续但相对缓慢的压缩。从而，可以容易地排出在压缩期间产生的热。

另外，优选的是，干压缩式螺杆压缩机的在入口级处的理论输送体积(V_in)与出口级处的理论输送体积(V_out)之间的安装体积比适于入口(p_in)与出口(p_out)处的压力比。在此，p_in和p_out被定义为绝对压力。优选的体积比V_i为

其中，n具有k-0.3至k+0.3的值，并且优选地具有k-0.1至k+0.1之间的值。在此，k是要输送的气体混合物的各向同性指数。

根据另一优选实施方式，位移元件包括至少一个区域或部分，在该区域或部分中，室体积V_in减小到中间体积V_VK。

根据另一个优选或另选的实施方式，级(工作室)的输送体积从大入口体积(V_in)到较小出口体积(V_out)的减小被分成两个区域。在此，特别优选的是，在第一区域中，朝向吸入侧封闭的工作室在小旋转角度范围内减小到特定体积(预压缩的体积V_VK)。在此，优选的是

V_VK＝x·V_in

其中，x＝0.1至0.5，特别是x＝0.2至0.4，并且特别优选x＝0.3。由于压缩操作，预压缩将气体的温度升高到中间值150℃-200℃。在压缩的第二区域中，根据旋转角度，工作室体积减少到比第一区域小得多的程度。第二区域中的旋转角度且由此级数显著比第一区域中的大。由于第一区域中的中等温度升高、第二区域中的大壳体表面以及由于更大旋转角度而导致的气体在第二区域中的相对长的停留时间，在第二区域中，由于压缩而导致的气体的另一温度升高可以通过到壳体中的热传输而在很大程度上避免。

选择气体的压缩，使得所产生的压缩热可以经由壳体的侧壁容易地排出，使得气体的温度不升高或仅升高很小的程度。在此，最大温度变化优选小于50℃，特别优选小于30℃。

所选的体积减小的划分的特别优点是实现部件中的基本上均匀的温度分布。从而，可以避免热峰值负荷和关联的大部件膨胀。

入口体积(V_in)与预压缩体积(从第一区域到第二区域的过渡V_VK)之间的比可与压缩机的内部体积比V_i有关：

其中，j＝2至5，特别地j＝2.5至3.5，并且特别优选j＝3。

根据特别优选的实施方式，以1.5至3个转子转数(绕组)在所述第一区域中执行预压缩。

根据优选实施方式，第二区域中的创新性的大量绕组可以通过针对各个转子的单个位移元件来实现。然而，例如，也可以通过两个位移元件在该排出侧区域中设置对应数量的绕组。通过在优选地待输送介质根据本发明每个绕组仅被压缩小程度的区域中设置创新性的大量绕组，可以在没有转子的内部冷却的情况下进行。其原因尤其是由于在该区域中的相对小的压缩程度，由压缩引起的位移元件的温度升高小。另外，在该区域中，由于所输送的介质的高密度，实现了从位移元件经由介质到压缩机壳体中的良好散热。

优选地，螺杆转子和至少一个所设置的位移元件被构造为使得在普遍存在出口压力的5％-20％的区域与排出侧转子端之间，设置至少6个、特别是至少8个并且特别优选地是至少10个绕组。在此，排出侧转子端是压缩机出口的区域。在此，根据优选实施方式，该区域中的本发明的大量绕组可以设置在每个转子设置的单个排出侧位移元件处。然而，例如，也可以在两个位移元件处在该排出侧区域中设置对应数量的绕组。通过在待输送介质根据本发明仅被压缩相对小程度的区域中设置创新性的大量绕组，可以在没有转子的内部冷却的情况下进行。其原因尤其是由于在该区域中的相对小的压缩程度，由压缩引起的位移元件的温度升高更小。另外，在该区域中，由于所输送的介质的高密度，实现了从位移元件经由介质到压缩机壳体中的良好散热。

而且，由于优选地大量的绕组，用于与壳体进行热交换的大的表面积可用。

特别优选的是，在排出侧位移元件中设置优选至少6个、特别是至少8个且特别优选地是至少10个绕组。

另外，为了构造根据本发明的无内部冷却的螺杆转子，优选的是，排出侧位移元件在至少6个、特别是至少8个且特别优选是至少10个绕组处具有大于2巴(绝对)的平均工作压力。特别地，旨在实现压缩机内部的平坦压力梯度。因此，压力应当跨许多绕组(特别是6至10个绕组)缓慢地上升。

由此，根据本发明，优选地可以即使在没有转子的内部冷却的转子或者由铝或铝合金制成的壳体的情况下，也在至少一个位移元件的表面与吸入室的内部之间，特别是在排出侧区域中，设置具有0.03mm-0.2mm并且特别是0.05mm-0.1mm的高度的冷间隙。如上所述，由于特别是6个、优选8个且特别优选是10个最后绕组的创新性构造，可以设置这种相对大的间隙高度。

根据本发明的另一优选实施方式，选择相对于直径相对长的螺杆转子。特别地，每个螺杆转子的至少一个位移元件或者在每个螺杆转子有多个位移元件的情况下，所述多个位移元件共同具有长度L与直径D的比率，其中，适用下式：

并且特别地

通过设置具有特别多的室的长转子，增加可用于散热的面积。由于所产生的良好的热交换，压缩气体的气体温度相对低。设置许多室还提供了相邻室之间的压力差小并且由此可以实现大的气密性的优点。由于从入口侧到出口侧的每一级的输送体积的这种减小，压缩过程在热力学方面变得特别有效，并且气体温度保持相对低。在此，特别优选的是，内部体积比适于出口与入口压力的比，使得不会发生过度压缩或由再充气引起的压缩。

内部体积比可以通过改变绕组的节距来获得。优选地，绕组的节距特别被改变为使得其从压缩机入口到压缩机出口减小和/或变得更陡。节距可以连续地和/或阶梯式改变。

除了节距的变化之外或代替节距的变化，型面的头部或脚部直径可以连续地或阶梯式改变。再次，头部或脚部直径的连续变化是特别优选的，使得转子具有锥形构造，特别是与节距的连续变化组合。

根据特别优选的实施方式，出口压力与入口压力之间的压力比为至少5。根据特别优选的实施方式，出口压力为至少2巴(绝对)，特别是至少5巴。

根据另一特别优选的实施方式，干压缩式压缩机在压缩机入口处和/或在压缩机出口处包括优选地在压缩机壳体内部的相应的气体收集室。

而且，优选的是，干压缩式压缩机是具有两个轴的压缩机。优选地，轴在两侧上支撑，使得在位移元件之间以及在位移元件与吸入室的内壁之间都可以实现狭窄的间隙。优选地，两个转子轴通过优选地布置在吸入室外部的同步齿轮同步。轴承可以由油脂和/或油润滑。同样，齿轮可以由油脂和/或油润滑。这是可以的，因为轴承和同步齿轮优选地布置在吸入室的外部，并且由此避免了待输送气体被油污染。

优选地，壳体由铝或铝合金制成。在此，特别优选铝合金AlSi7Mg或AlMg07,5Si用于壳体。特别地，螺杆转子的材料的热膨胀系数(膨胀系数)比壳体的材料的膨胀系数小。特别优选的是，螺杆转子的膨胀系数小于12×10^-61/K。这可以利用由铁或钢材料制成的转子来实现。

布置在吸入室中的两个螺杆转子包括具有螺旋凹部的至少一个位移元件。螺旋凹部限定几个绕组。根据本发明，至少一个位移元件由钢或铁合金制成。由此，特别优选的是，包括位移元件的螺杆转子由钢或铁合金制成。壳体也由钢或铁合金制成，或者由铝或铝合金制成。

优选地，每个位移元件包括至少一个螺旋凹部，螺旋凹部沿着其整个长度具有相同的轮廓。优选地，轮廓对于各个位移元件是不同的。由此，单个位移元件优选具有恒定的节距和不变的轮廓。从而，制造被显著地简化，使得制造成本可以被大大地降低。

为了进一步提高吸入能力，吸入侧位移元件的轮廓，即，特别是如在泵送方向上看到的第一位移元件的轮廓，优选地具有不对称的构造。由于轮廓和/或型面的不对称构造，边缘可以被构造成使得泄漏区域，即，所谓的气孔，可以特别地完全消失或具有至少更小的横截面。特别合适的不对称型面是所谓的“昆比”型面。虽然这种型面相对难以制造，但它提供不存在连续气孔的优点。短路仅发生在两个相邻的室之间。由于这是具有不同型面边缘的不对称型面，所以需要至少两个工作步骤来进行生产，因为两个边缘由于它们的不对称性而必须在两个不同的工作步骤中生产。

排出侧位移元件，特别是如沿着泵送方向看到的最后一个位移元件，优选地具有对称轮廓。对称轮廓特别提供了更容易生产的优点。特别地，具有对称轮廓的两个边缘可以使用旋转端铣刀或旋转侧铣刀在一个工作步骤中产生。虽然这种对称型面具有气孔，但这些气孔是连续的，即，不仅存在于两个相邻的室之间。气孔的尺寸随着节距的减小而减小。由此，这种对称型面特别可以设置用于排出侧位移元件，因为根据优选实施方式，其具有比吸入侧位移元件更小的节距，并且优选地还具有比布置在吸入侧和排出侧位移元件之间的位移元件更小的节距。虽然这种对称型面的气密性稍小，但它们提供了显著更容易生产的优点。特别地，可以在单个工作步骤中并且优选地使用简单的端铣刀或侧铣刀来产生对称型面。从而，成本显著降低。特别合适的对称型面是所谓的“摆线型面”。

设置至少两个这种位移元件导致对应的螺杆压缩机能够以低功耗生成高出口压力。进一步地，热负荷小。在压缩机中以恒定的节距和不变的轮廓布置至少两个具有根据本发明的构造的位移元件导致与具有变化节距的位移元件的压缩机基本上相同的结果。在高的安装体积比下，可以每个转子设置三个或四个位移元件。

根据特别优选的实施方式，为了增大可达到的出口压力和/或为了降低功耗和/或热负荷，排出侧位移元件，即,特别是如在泵送方向上看到的最后一个位移元件，包括大量的绕组。大量绕组允许在恒定性能下接受螺杆转子与壳体之间的更大间隙。在此，间隙可以具有0.05mm-0.3mm的冷间隙宽度。排出侧位移元件的大量出口绕组或绕组生产廉价，因为根据本发明，该位移元件可以具有恒定的节距并且优选地也具有对称的轮廓。在出口侧上，可以使用不对称型面。这允许容易且廉价的生产，使得提供更大数量的绕组是可接受的。优选地，该排出侧或最后一个位移元件具有多于6个、特别是多于8个且特别优选地是多于10个绕组。根据特别优选的实施方式，使用对称型面提供型面的两个边缘可以同时用铣刀切削的优点。在此，铣刀由相应的相对边缘支撑，使得避免铣刀在铣削操作期间的变形或扭曲以及导致的不准确性。

为了进一步降低制造成本，特别优选的是将位移元件和转子轴一体地形成。

根据另一优选实施方式，相邻位移元件之间的节距变化是不一致或不稳定的。可能地，两个位移元件沿纵向彼此间隔地布置，使得在两个位移元件之间限定充当工具出口的圆柱室。这对于制造一体形成的转子是特别有利的，因为在该区域中可以容易地去除产生螺旋线的工具。如果位移元件彼此分开制造且然后安装到轴，则不需要设置工具出口，特别是这种环形圆柱区域。

根据本发明的优选方面，在节距变化的位置处在两个相邻的位移元件之间不设置工具出口。在节距变化的区域中，两个边缘优选地具有用于去除工具的不连续部或凹部。这种不连续部对压缩机的压缩容量没有显著影响，因为它是局部不连续部或凹部。

根据本发明的压缩机螺杆转子特别地包括多个位移元件。这些位移元件可以具有相同或不同的直径。在此，优选的是排出侧位移元件具有比吸入侧位移元件更小的直径。

在与转子轴分开制造的位移元件的情况下，位移元件通过压配合安装到轴。这里，优选地提供诸如定位销之类的元件，用于限定位移元件相对于彼此的角位置。

特别优选的是螺杆转子特别由钢或铁合金一体地形成。螺杆转子还可以包括转子轴，该转子轴支撑至少一个位移元件。特别是在设置多个位移元件时，这提供了这些位移元件可以彼此分开制造且然后特别是通过压配合或冷缩配合连接到转子轴的优点。在此，可以设置用于限定各个位移元件的角位置的配键等。

如果每个螺杆转子设置多个位移元件，则可以将位移元件一体地形成。

根据本发明，优选的是螺杆转子不具有内部冷却。因此，特别优选的是螺杆转子不具有特别是液态冷却剂流过的任何管道。然而，螺杆转子可以包括例如用于减轻重量、用于平衡等的钻孔或管道。特别优选的是螺杆转子具有实心构造。

另外，优选的是壳体在位移元件的区域中的平均热流密度小于80000W/m²，优选小于60000W/m²，并且特别是小于40000W/m²。平均热流密度是压缩容量与压缩区域的壁表面的比。

在根据本发明的干压缩式螺杆压缩机中，在压缩机出口处可以另外设置气体后冷却器和/或用于分离由压缩产生的冷凝物的冷凝物分离器和/或消音器。进一步地，可以在压缩机入口处设置入口空气过滤器或入口消音器。

特别优选地，借助于根据本发明的压缩机，对于压缩机的至少一个操作点，可以实现至少70％、优选至少85％的体积效率。决定性因素是理论上可能的和实际上实现的体积流量的比。适于由根据本发明的压缩机实现的高体积效率是压缩机的良好气密性的指示。

进一步地，根据本发明的压缩机优选地具有至少45％、优选地至少60％的高等温效率因数。等温效率因数是理想等温压缩容量与实际压缩容量的比。等温效率因数也是压缩机的良好气密性和良好冷却的指示。

另外，优选的是干压缩式压缩机由马达以平均速度操作。特别地，速度高于

并且特别优选地为高于

另一方面，速度优选低于

例如，在传统异步马达的

范围内的相对低速下，必须使用大的转子直径。这导致输送气体体积与泄漏面积的不利比率。这与转子直径大致成比例。另一方面，大于

的非常高的速度蕴含对转子或位移元件的平衡的非常高的要求。这在单通道螺纹的情况下难以实现。另外，随着由于高速而增加的功率密度，冷却压缩机变得越来越困难。在非常小的齿隙的情况下的非常高的速度的另一个缺点是气体路径中的高气体摩擦。从而，能量效率降低。在根据本发明的平均速度下，可以实现气密性、平衡、气体摩擦以及热传递或温度水平之间的良好折衷。

优选地，壳体被强烈冷却，以便保持气体和部件是凉的。在根据本发明的压缩机的实施方式中，这也可以在没有转子的内部冷却的情况下实现。低的气体温度导致压缩操作的减少，并由此对压缩机的功耗具有积极的影响。

根据本发明的优选方面，转子和/或位移元件可以涂布有例如基于PTFE或硫化钼的层，以便减小间隙高度而不影响操作安全性。

【附图说明】

下面将参照附图基于优选实施方式详细说明本发明，附图中：

图1示出了根据本发明的螺杆压缩机的螺杆转子的优选实施方式的示意顶视图；

图2示出了具有不对称型面的位移元件的示意剖视图；

图3示出了具有对称型面的位移元件的示意剖视图；以及

图4示出了螺杆压缩机的示意剖视图。

【具体实施方式】

图1至图3所例示的螺杆转子可以用于如图4所示的根据本发明的螺杆压缩机中。

根据螺杆压缩机的优选实施方式，转子具有在压缩方向上(即，图1中从左到右)改变和/或可变的节距。在限定第一位移元件的第一吸入侧区域10中，提供了大约50mm/转-150mm/转的大节距。在此，在区域10中，即,在预压缩区域中，节距变化到入口节距的55％-65％，即,大约30mm/转-100mm/转。在对应于第二位移元件12的第二排出侧区域12中，节距显著更小。在该区域中，节距在10mm/转-30mm/转的范围内。由此，在所例示的实施方式中，每个螺杆转子的至少一个位移元件通过具有可变的、优选连续变化的节距的螺杆转子来限定。这对应于如在输送方向上看到的一个布置在另一个后面的多个位移元件。

在所例示的优选实施方式中，在入口区域和出口区域两者中均各自设置气体收集室14。

进一步地，一体的螺杆转子包括两个轴承座16和轴端18。轴端18连接有例如用于驱动目的的齿轮。

同样，可以的是各个位移元件10、12彼此分开制造，并且例如通过压制而分开固定到转子轴。在此，轴承座16和轴端18可以是轴20的一体部件。在此，连续轴20可以由与位移元件10、12的材料不同的材料制成。

另外，可以设置锥形转子。根据本发明，锥形转子包括多个位移元件。在此，同样特别优选的是多个位移元件通过可变节距实现。锥形转子也是单通道构造。

图2示出了不对称型面(例如，昆比型面)的示意剖视图。所例示的不对称型面是所谓的昆比型面。剖视图示出了两个螺杆转子，该两个螺杆转子彼此啮合，并且其纵向垂直于附图平面。转子的反向旋转由两个箭头15指示。关于垂直于位移元件的纵轴延伸的平面17，边缘19和21的型面对于各个转子具有不同的构造。由此，相对的边缘19、21必须彼此分开制造。然而，这种稍微复杂和困难的制造提供了以下优点：不存在连续气孔，而仅在两个相邻的室之间发生短路。

优选地，为吸入侧位移元件10提供这种不对称型面。

图3中的示意剖视图示出了也是反向旋转(箭头15)的两个位移元件和/或两个螺杆转子的横截面。相对于对称轴线17，各个位移元件的边缘23具有对称的构造。图4所例示的对称轮廓的优选示例性实施方式是摆线型面。

如图3例示，优选地为排出侧位移元件12提供对称型面。

进一步地，可以的是设置多于两个的位移元件。它们可能具有不同的头部直径和对应的脚部直径。在此，优选的是在入口处，即，在吸入侧上，布置具有更大头部直径的位移元件，以便在该区域中实现更大的吸入能力和/或增加安装体积比。进一步地，上述实施方式的组合是可能的。例如，一个或多个位移元件可以与轴一体地形成，或者可以单独地制造附加的位移元件，然后将其安装到轴。

在图4所例示的根据本发明的螺杆压缩机的优选实施方式的示意图中，如图1例示，两个螺杆转子布置在壳体26中。压缩机壳体26包括入口28，通过该入口沿箭头30所指示的方向取得气体。进一步地，压缩机壳体26包括排出侧出口32，通过该排出侧出口沿箭头38所指示的方向排出气体。优选地，根据本发明的螺杆压缩机在压缩空气室中压缩空气。

在两个位移元件12的上表面42与由压缩机壳体26限定的吸入室46的内表面44之间形成间隙，该间隙的高度优选地在0.03mm-0.2mm的范围内，并且特别地在0.05mm-0.1mm的范围内。

位移元件的边缘之间的间隙优选地具有0.1mm-0.3mm的间隙高度。

在所例示的示例性实施方式中，压缩机壳体26由两个壳体盖47封闭。图4中的左壳体盖47包括两个轴承支撑件，在轴承支撑件处布置各自用于支撑两个转子轴的球轴承48。在图4中的右侧，两个螺杆转子轴的轴颈50突出穿过盖47。在外部，在两个轴颈50上布置相应的齿轮52。在所例示的示例性实施方式中，两个齿轮52彼此啮合，以便使两个螺杆转子彼此同步。进一步地，在图4中的右盖47中，布置用于支撑螺杆转子的两个轴承48。在壳体壁47中，除了轴承48之外还设置有未例示的密封件。

图4中的下轴是连接到未图示的驱动马达的驱动轴。

Claims

1.一种干压缩式压缩机，包括：

壳体(26)，限定吸入室并且具有压缩机入口(28)和压缩机出口(32)，在压缩机入口处优选地普遍存在大气压力，在压缩机出口处优选地普遍存在至少2巴(绝对)、优选地至少5巴(绝对)的压力，

两个螺杆转子，布置在所述吸入室中并且各自具有至少一个位移元件(10、12)，所述至少一个位移元件包括用于限定多个绕组的螺旋凹部，

其中，每个螺杆转子的至少一个位移元件(10、12)具有单通道不对称型面，

所述螺杆转子不具有转子的内部冷却，并且

所述壳体(26)在所述位移元件(10、12)的区域中具有小于80000W/m²，优选小于60000W/m²，并且特别是小于40000W/m²的平均热流密度。

2.根据权利要求1所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述型面被构造为使得不形成气孔。

3.根据权利要求1或2所述的干压缩式压缩机，其特征在于，每个螺杆转子的所述至少一个位移元件(10、12)的型面被构造为昆比型面。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，布置在真空泵的出口附近的位移元件具有对称型面。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，每个螺杆转子的至少一个位移元件(10、12)和/或在每个螺杆转子有多个位移元件(10、12)的情况下，所述多个位移元件共同包括大于出口压力(p_out)与入口压力(p_in)的比的绕组数量(n)，使得

优选地

适用。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，入口级的输送体积(V_in)与出口级的输送体积(V_out)之间的安装体积比适于入口压力(p_in)与出口压力(p_out)之间的压力比，使得适用下式：

其中，n具有k-0.3至k+0.3的值，并且优选地具有k-0.1至k+0.1之间的值，并且k是要输送的气体混合物的各向同性指数。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述位移元件包括至少一个区域，在该至少一个区域中，入口级的体积(V_in)在小旋转角度范围内减小到预压缩体积(V_VK)，其中，入口体积(V_in)与预压缩体积(V_VK)之间的比与所述压缩机的内部体积比(V_i)有关

其中，j＝2至5，特别地j＝2.5至3.5，并且特别优选j＝3。

8.根据权利要求7所述的干压缩式压缩机，其特征在于，从所述入口体积(V_in)到所述预压缩体积(V_VK)的压缩在一个半到三个转子转数(绕组)期间发生。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，每个螺杆转子的至少一个位移元件(10、12)和/或在每个螺杆转子有多个位移元件(10、12)的情况下，所述多个位移元件共同具有长度(L)与直径(D)的比，对于该比，适用下式：

并且特别地

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述位移元件(10、12)的绕组的节距从所述压缩机入口(28)到所述压缩机出口(32)变化，优选地改变并且特别优选地减小。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述转子的头部和脚部直径优选地连续改变，其中，所述转子特别地具有锥形构造。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，出口压力与入口压力之间的压力比

至少为5。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，设置具有平行轴线的两个螺杆转子。

14.根据权利要求1至13中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，在所述压缩机入口(28)处，特别是在所述壳体(26)内部，设置气体收集室(14)。

15.根据权利要求1至14中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，在所述压缩机出口(32)处，气体收集室(14)特别地设置在所述壳体(26)内。

16.根据权利要求1至15中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，在所述壳体(26)中，滚柱轴承(48)和优选的密封件布置在所述两个螺杆转子的两侧上。

17.根据权利要求1至16中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，为了使所述两个螺杆转子同步，设置同步齿轮(52)。

18.根据权利要求1至17中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述螺杆转子的速度高于

并且特别优选地高于

其中，所述速度优选地低于

19.根据权利要求1至18中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，一个位移元件被构造为排出侧位移元件(12)，并且对于每个螺杆转子，设置至少一个另外的位移元件(10)

20.根据权利要求1至19中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，在所述位移元件(12)的上表面(42)与所述吸入室(46)的内表面(44)之间，形成高度为0.03mm至0.2mm、特别是0.05mm至0.1mm的间隙。

21.根据权利要求1至20中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述吸入侧位移元件(12)沿着其总长度具有恒定的节距。

22.根据权利要求1至21中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于：每个螺杆转子包括支撑所述至少一个位移元件(10、12)的转子轴。

23.根据权利要求1至22中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，螺杆转子的所述位移元件(10、12)为一体构造。

24.根据权利要求1至23中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述螺杆转子且特别是每个螺杆转子的所述至少一个位移元件(10、12)具有比所述壳体(26)小的膨胀系数，其中，所述壳体(26)的膨胀系数特别是至少大于所述螺杆转子和/或所述至少一个位移元件(10、12)的膨胀系数。

25.根据权利要求1至24中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述螺杆转子不包括特别是液态冷却剂流过的任何管道。

26.根据权利要求1至25中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述螺杆转子具有实心构造。

27.根据权利要求1至26中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，在正常操作期间，所述排出侧位移元件(12)的区域中在所述排出侧位移元件与所述壳体(26)之间的温差小于50K，特别地小于20K。

28.根据权利要求1至27中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，在其中普遍存在出口压力的5％至20％的区域与所述排出侧位移元件(12)的最后一个绕组之间的距离是所述转子长度的至少20％至30％。

29.根据权利要求1至28中任意一项所述的干压缩式压缩机，其特征在于，所述位移元件中的至少一个的边缘之间的间隙优选地具有0.1mm至0.3mm的间隙高度。