JP2015519508A

JP2015519508A - スピンドルコンプレッサ

Info

Publication number: JP2015519508A
Application number: JP2015510797A
Authority: JP
Inventors: ラルフステファン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2015-07-09
Also published as: DE102013210817A1; CN104395609B; DE102013210817B4; EP2847467B1; CN104395609A; DE102012009103A1; ES2613246T3; WO2013167605A3; US20150118093A1; IN2014MN02232A; KR20150028961A; EP2847467A2; WO2013167605A2

Abstract

スピンドルコンプレッサのスピンドルロータ対は、接触しないで互いに噛み合う２歯付きスピンドルロータ（２）と３歯付きスピンドルロータ（３）とを有する。２歯付きスピンドルロータに関する全巻き角は少なくとも８００度である。少なくとも３０m/secの範囲が、ロータヘッドの平均周速として達成される。横断面においては、両方のスピンドルロータは、弧セクタ(36.Kおよび36.F、ならびに37.Kおよび37.F)と、サイクロイド外形輪郭側面（３８および３９）とを有し、これは、２歯付きスピンドルロータ（２）において、主としてその歯車歯ピッチ円（６）の上方に存在し、凸状設計であり、また３歯付きスピンドルロータ（３）において、その歯車歯ピッチ円（７）の下方に存在し、凹部、すなわち中空設計である。好ましくは、各スピンドルロータの横断面は対称的であり、それによって各横断面においては、外形面の重心がそれぞれのロータピボット点(M.2またはM.3)に存在することになる。【選択図】なし

Description

ドライランニングコンプレッサは、工業用コンプレッサ技術においてますます重要になりつつある。環境保護規定における制約が増え、動作および処理のコストが高騰し、さらに搬送媒体の純度の要求が高くなっているため、液封コンプレッサ、ロータリーポンプ、油または水噴射スクリュコンプレッサ等の周知のウェットランニングコンプレッサが、ドライランニング機へと次第に代わりつつある。これらの機械は、ドライランニングスクリューコンプレッサ、クローポンプ、ダイヤフラムポンプ、ピストンポンプ、スクロール機、および真空ルーツポンプを含む。しかし、これらの機械は、低価格レベルで、しかも充分なコンプレッサ効率での信頼性やロバスト性、ならびに大きさや重量に関する今日の期待には共通して答えていない。

この状況を改善するために、周知のドライランニングスピンドルコンプレッサが代わりのものとなる。その理由は以下の通りである。代表的な二軸変位機としては、変位ロータ当たりの全巻き数を超えて、いくつかの直列接続閉鎖作業室を用いて所謂「ポンピングスクリュ」として極端に非精巧な方法で必要とされる多数の段階を達成するだけで、また作業室内で動作する流動媒体を必要とすることなくかなりの圧縮容量を提供することが可能である。さらに、大きさに関して、公称吸入容量および搬送速度が増大するように、２つの逆回転スピンドルロータの非接触ロールオフがロータ速度をより高めることを許容する。ドライランニングスピンドルコンプレッサは、真空のために、また正圧を加えるために使用可能であり、正圧を加えることでの電力消費は、当然のことながらかなり高くなる。なぜなら、終圧が明らかに２バール（絶対値）から１５バール以上である正圧範囲内では、よりずっと大きい圧力差を克服する必要があるからである。

ＰＣＴ特許第ＷＯ００/１２８９９号には、ドライランニングスピンドル変位機のための簡単なロータ冷却システムが記載されている。ここでは、円錐ロータボーリング穴は、冷却液、好ましくは油が導入され、圧縮プロセスにおいて発生した圧縮熱を幾分、連続的に除去する各ロータに設けられる。特許文献第ＰＣＴ/ＥＰ２００８/０６８３６４号では、この手法に続き、内部冷却液（油）ポンプを用いて冷却液を搬送してポンプハウジングを冷却し、別個の熱交換器を介して好ましい共通の冷却液サイクルを生成して搬送媒体の圧縮プロセスから吸収熱量を除去し、さらに発散損失を取り除き、それによってロータ対と周囲ポンプハウジングとの間のクリアランス値が全ての動作条件に対して維持される。これらの特許文献は、圧縮中に、関連の作業室/コア部品のヒートバランスを介して熱放散に効果をもたらし、それによって有効性および信頼性をかなり改善することになる。それにも拘わらず、圧縮性能および容量は、ドライランニング運転変位機におけるより精緻な用途だけでなく、なおいっそう改良され得る。なぜなら、搬送ガスの入口と出口との間の個々の直列接続された作業室間の内部漏れによって生じる損失が現在もまだ高過ぎるままだからである。この状況を改善しなければならない。

本発明の目的は、真空圧および正圧を加えるための気体状の搬送媒体を輸送し、圧縮するためのドライランニング二軸回転変位機の有効性および圧縮効率を著しく改良することである。

本発明によれば、この目的は、以下のように達成される。すなわち、真空圧および正圧を加えるための二軸変位機としてのドライランニングスピンドルコンプレッサにおいて、コンプレッサ作業室の外部に位置する同期配置によって逆回転方向の回転角に忠実に駆動されるロータ対は、２歯付きスピンドルロータと噛み合う３歯付きスピンドルロータとから成り、全巻き角が少なくとも８００度であるが、好ましくは１１６０度よりも大きく、最も好ましくは２６００度よりも大きく、特に高い圧力差に対しては、３５００度よりも大きい角度が好ましい。なぜなら圧縮容量が多くなればなるほど、全巻き角が益々大きくなり、それによって高速スピンドルロータは、平均ロータヘッドの周速として、少なくとも３０ｍ/sec、より好ましくは４５m/sec、最も都合良いのは約６０m/sec、さらに好ましくは８０m/secを超える範囲が達成されるように動作する。その理由は、周速が高くなればなるほど、スピンドルコンプレッサの有効度が益々高くなるからである。それによって、両方のスピンドルロータは、サイクロイド外形輪郭側面を有し、それらは、２歯付きロータにおいては、主としてその歯車歯ピッチ円の上方に設計され、凸形である、すなわち球状に隆起しており、３歯付きロータにおいては、それらはその歯車歯ピッチ円のほぼ下方に設計され、凹形である、すなわち中空であり、それによって各スピンドルロータの横断面は、各々において重心がロータのピボット点上に存在するように対称的であるのが好ましい。それによって、所謂内部圧縮比としての作業室体積は、出口側よりも入口側の方が大きく、これは、スピンドルロータ対の上で入口側横断面が出口側よりも大きい作業室断面を有する際に達成され、少なくとも１つのスピンドルロータ、係合歯元円半径が結果として増加することに伴い、その所定の低減によってロータの長手方向の、好ましくは両スピンドルロータにおいて達成される、またはロータ対のスピンドルピッチがかなり減少するために入口の方が排出口よりもより多く増加する。それによって、より高度の内部圧縮条件に対して、すなわち約３回よりも多く、横断面積の減少がピッチ低減と組み合わされ、それによって、ロータ外径が円推形状となり、スピンドルロータ当たり少なくとも１つの一定の直角ベベル値を有するように、ロータの長手方向の断面が変化するのが好ましく、入口領域では、好ましくは、一定の直径値を有する円筒形領域が各スピンドルロータに設けられる必要があり、入口領域では、３歯付きスピンドルロータ上の外形輪郭側面が、その歯車歯ピッチ円の上方でも所定の長さで延在し、好ましくはサイクロイドであるように設計されるのが好ましく、それによって、歯車歯システムの下方では、２歯付きロータ上の外形輪郭側面もまた、その歯車歯ピッチ円の下方で、所定の長さで延在する必要もあり、またスピンドルロータが熱放散のための内部ロータ流体冷却配置を有して設計されるのが好ましい。さらにコンプレッサハウジングもまた、熱放散のための流体冷却が行われ、ロータ対およびコンプレッサハウジングのための冷却材は、共通冷却回路で使用するのが好ましく、ヘッド外形の角ピッチや各ロータの歯先半径等のスピンドルロータ設計パラメータは、２歯付きスピンドルロータの平均ロータ温度が、３歯付きスピンドルロータの平均ロータ温度の２５％未満、より好ましくは１０％未満だけ逸れるように設計され、これは、各ロータに対して熱力学的に熱平衡がガス側の熱吸収面、材料内の熱伝達および熱放散冷却材接触内部ロータ冷却円錐面を介して確立されると、ロータパラメータ設計を用いて達成され、これは、各ロータ内の平均ロータ温度を生じ、それによって周囲コンプレッサハウジングの温度の２５％未満、より好ましくはスピンドルロータの最高平均温度の１０％未満だけ逸れる。この平均ハウジング温度は、特に冷却材の質量流量および冷却材の温度レベルに関して、コンプレッサハウジングの冷却材接触面の大きさおよび冷却材の流量パラメータに依存し、平均スピンドルロータ温度に適合することによって、温度差の望ましくより良い最小化を達成するために、各冷却円錐直径への経路や質量流量調節は別として、各スピンドルロータにおける熱伝達に特に影響し、任意にはこれらの凹部がそれぞれのスピンドルロータ歯の下方に存在するように内部ロータ冷却円錐の各ボーリング穴において糸状凹部外形を対称的に設ける可能性もさらにあり、これは、ドリル加工によって確実に製造可能となる。本発明によれば、ヘッド外形の角ピッチを介して歯先半径を選択する際、２歯付きスピンドルロータ上のロータ角ピッチエルボ角は、この角ピッチエルボ角が各ロータの両側コンプレッサハウジングの開き角よりも大きくなるように設計するのが好ましいことも推奨される。本発明によれば、各スピンドルロータがそれ自体のキャリア軸に強固に取り付けられ、それによって各キャリア軸の機能は、冷却材の供給、外部同期および取付を含む。平歯車を介して同期が生じると、本発明は、２歯付きスピンドルロータに取り付ける歯車側ロータの外径を２歯付きスピンドルロータの同期歯車の外径よりも大きくなるように設計することも推奨しており、それによって回転ユニットとしての２歯付きスピンドルロータが完全に固定され、最終的に釣り合いが取れることになる。特にロータの長手方向で異なる外形輪郭側面が、ロータの長手方向の個々の点列螺旋ラインを旋盤上で回転させることにより連続して製造され、これは、組み合わせて最終的に輪郭側面を生成する。経験に基づいて、重量を低減して圧縮中の熱放散をより良くするために、スピンドルロータ対を、鋼製のキャリア軸上の高熱伝達材料、好ましくはアルミニウム合金から製造し、コンプレッサハウジングも好ましくはアルミニウム合金であることが推奨される。

技術用語の簡単な説明
スピンドルロータの“全巻き角”は、ロータの長手方向のｚ軸の値が増大する場合に合計する個々の横断面外形輪郭間のスピンドルロータ軸に沿った全てのねじれ角の合計として定義される。このように、ｚ位置ｚ_ｉの外形の横断面を隣接位置ｚ_ｉ＋１の外形横断面と比較した場合、両横断面は、選択したz(phi)の関数に従って、厳密にはｚ_ｉからｚ_ｉ＋１までのステップ階に対して角度ｐｈｉ_ｉだけ互いに捩れ合っている。スピンドルロータ軸に沿った横断面に対するすべての捩れ角の合計は、ここでは２歯付きロータに関連し、PHI.2と略する全巻き角に等しい。３歯付きロータに対して、この捩れ角は、歯車歯システムでの必要条件として、伝達比に適合する必要があり、従って、これは等しい長さのスピンドルロータに対する所与の要因である。全巻き角は、ステージ数を決定する手段である。

“ステージ数”は、ロータ入口側とロータ出口側との間のスピンドルロータ対における閉鎖した作業室の数である。ステージ数は、ロータの長さおよび選択した全巻き角PHI.2に対する全体数から成るのが好ましい。PHI.2値は、少なくとも次の１０まで切り上げられ、例えば２４１１°から２４２０°までとなるのが好ましい。

“作業室”は、歯車の法則で定められた外形輪郭係合部間での周囲コンプレッサハウジングおよびスピンドルロータ外形間隙側面によって制限されたロータ対の歯と歯の間の閉鎖空間の体積であり、それによって、これらの係合ロータ対の外形側面は密接している、すなわち隙間がほとんどないものと見做される。しかし、実際には、係合するロータ対の外形側面には、可能な限り最小限ではあるが、ある一定の隙間があり、それによって、内部漏れ逆流が生じる。“入口側作業室の体積”は、ポンピング側の第１の閉鎖作業室の体積であるため、“出口側作業室の体積”は、搬送ガス用出口前の最後の作業室の体積となる。これら２つの体積の商は、“内部圧縮比”である。実際には、３よりも大きい値は、“内部圧縮比がより高い”として決定することが可能である。作業室の体積は、スピンドルピッチによって定められたロータ軸の長手方向に作業室を段階的に増加させたそれぞれの作業室の断面積から計算される。

特に、スピンドルロータ対にとって、“横断面”が、スピンドルロータ軸に対して垂直なスピンドルロータ対を介する各断面として定義されており、直交デカルト座標系のＸＹ平面に横断面が存在するように、ｚ軸として定めるのが好ましい。スピンドルロータ対の軸は通常、所謂“軸方向距離”として、スピンドルコンプレッサの重要なパラメータを表す一定距離と平行である。

２つのスピンドルロータの“外部同期”が必要となるが、その理由は、ロータ対が流動媒体を動作することなくコンプレッサの作業室内で稼働する、すなわち“ドライランニング”であり、さらに非接触での運転速度が高く、ロータは、最小の可能な側面隙間を有して互いに逆回転することになる。ロータ対のこの非接触動作を常に確実にするために、２つのスピンドルロータは、外部同期を介して稼働するものとして知られている数度分の範囲内での高回転角精度で常に駆動されなければならない。外部同期を達成するために圧倒的に共通する方法としては、ピッチ円がそれぞれのスピンドルロータポンピングスクリュの歯車歯ピッチ円とまさに同じくらいの大きさである平歯車を直接係合させることが挙げられる。しかしながら、例えば電子ロータ対同期の可能性もあり、この場合、各ロータは、自身のモータにより、電子的に、しかも回転角に忠実に駆動される。

“入口領域”は、全巻き角領域を用いて説明することが可能であり、入口側では、第１の閉鎖作業室は、連続捩れ角によって生成される。本発明のスピンドルロータ対においては、２歯付きスピンドルロータの入口側での歯先円弧中心角ga.KB2に７２０度を加えた後、入口横断面側からこの領域は始まる。

吸気において、“正圧”は、２５バールよりも大きい絶対圧力値としての動作中の終圧を意味しており、およそ８バールから１５バールまでが一般的であるが、ステージ数が大きくなると、２５バールよりも高い圧力に到達し得る。非吸気においては、これらの値はその都度変化する。５０ミリバール未満、さらに好ましくは１ミリバール未満の絶対圧としての終圧は、真空または負圧であると見做され、０．０１ミリバールの未満のそれぞれのステージ数は、大気圧範囲における出口圧力に抗して絶対的である。

“温度差に望ましい最小化”と称するダイは、コンプレッサの作業室内で活性化するコア部品、すなわち周囲のコンプレッサハウジング内のロータ対が、互いに関してほとんど隙間がない状態で稼働して、内部逆流を適度に少なく維持する必要があるという状況に基づく。ドライランニング変位機は、例えば、起動時の通常の低温状態から、ある動作時点の高温状態までの異なる動作プロセスを実施するが、上記コア部品に対して熱膨張差を出来るだけ小さく維持し、制御下で間隙を通じて逆流を維持する必要がある。しかしながら、現在の幾何学的形状では、熱膨張は実質的に部品温度によって決定されるので、コア部品間の温度差は、出来るだけ小さく維持する必要がある。

請求項５は、圧縮が開始すると吹出し孔が急速に小さくなるという利点を有することを特徴とする。これによって、吸入量が多くなる。請求項１１は、熱放散がより改良されることを特徴とする。これは、ロータが、旋盤をオンにして製造、機械加工される場合に都合よい。請求項１２は、内部漏れに関して改良し、機密度が向上することを特徴とする。請求項１３は、完成済みロータユニットの取付の改良を特徴とする。これは、２つのロータの加速にとっては特に重要である。

請求項１４は、ロータにとって好適な製造プロセスを提供することを特徴とする。総形フライスを用いてロータを製造することが実現可能でないことは既に明らかである。請求項１６は、熱放散を改良することを特徴とする。請求項１７は、漏れ流れの経路を妨害することによって漏れに対する抵抗力をもたらすことを特徴とする。請求項１８は、熱放散を改良することを特徴とする。請求項１９は、ピッチ円ラインの下方により良くアクセスする一種のエルボをもたらすことを特徴とする。図７および図９を参照してここで説明する。請求項２０は、より簡単に製造することを特徴とする。請求項２、２１および２２は、異なるバイパスを形成することを特徴とする。請求項２１および２２の特徴としては、過剰圧縮または不十分圧縮を防止するのを効果的に助ける。請求項２３の特徴によれば、バイパスボーリング穴の直径は作業室間の短絡を回避するヘッドの幅ほど大きくない。
本発明は、以下の図面を参照してさらに述べる。

は、本発明によるスピンドルロータ対を示す断面図であり、ロータの縦軸方向の異なるｚ位置に合計４つの横断面図を示す。ここでは、入口（１８）と出口（１９）との間の作業室の横断面積（４０）の低減は、ロータの縦軸方向の減少するスピン取るピッチm(z)と全く同じくらい明白であり、それによって、両寸法は、この場合３倍より大きい内部圧縮比を達成するように設計されている。用語SE.z=0は、縦軸位置ｚ＝０におけるそれぞれの横断面を表す。本例では、一定のテーパ角ga.2Keまたはga.3Keが各スピンドルロータ内に形成されるように、スピンドルロータの外径が円筒形入口領域（４１）後に変化する。それぞれのピッチ円を越えた外形延在部を有する非冷却円筒形入口領域（４１）ならびにスピンドルロータとそれぞれのキャリア軸との間の強固な接続部（１７ａ）も例示され、それによって、SE.z＝L.gesでの出口側横断面におけるスピンドルロータとキャリア軸との間の第２の強固な接続部（１７ｂ）は、冷却流体通路と共に示される。他の横断面図は、内部ロータ（８および９）のための冷却配置ならびにハウジング（１２）のための冷却配置を示す。ここでは、外部同期は、平歯車（１４および１５）によって設けられ、それによって、２歯付きロータ上で、歯車側取付け部（１３）の外径は、同期歯車（１４）の外径よりも大きく、２歯付きスピンドルロータ（２）のこの回転ユニットを完全に取り付けることを許容し、その後バランシングおよびスピンドルコンプレッサ内での次の取付を許容するのみである。は、本発明の拡大した個々の横断面図の例であり、コンプレッサハウジング（１）を有し、ロータ対は２歯付きスピンドルロータ（２）と３歯付きスピンドルロータ（３）とから成り、ロータ対およびコンプレッサハウジング（１）に対する完全流体冷却が行われ、さらに大きさの変化によって、作業室体積の内容を低減することにより、内部圧縮を示す次の横断面をもたらすことになる、この横断面における作業室横断面積（４０）を有する。では、外形輪郭設計に対する参照符号が横断面図で示される。このように、２歯付きスピンドルロータ（２）のピッチ円半径（６）は、常に軸方向距離ａの４０％であり、従って、３歯付きスピンドルロータ（３）のピッチ円半径（７）はａ値の６０％で、全ての横断面に対して一定である。（より高いバランシング品質に対して）好ましくは対称的な外形輪郭設計では、２歯付きスピンドルロータにおいてはサイクロイド外形輪郭（３８）が合計４回発生し、一方、３歯付きスピンドルロータにおいては外形輪郭（３９）が合計６回発生する。歯端半径R.2(z)およびR.3(z)ならびにヘッド外形ga.K2(z)の角ピッチを変化させることによって、これらの外形輪郭が変化する。作業室の形成は、M.2-M.3中心間接続ラインを介して２歯付きスピンドルロータ（２）の４つの角ピッチ終点E.2a、E.2.b、 E.2.cおよびE.2.dを移動させることによって制御される。は、２歯付きロータ（２）内に２つの不等なテーパ角ga.G2.ke1およびga.G.2.ke2が存在し、入口（１８）と出口（１９）との間の全長L.gesに対するL.2.ke1およびL.2.ke2を介するロータ長さ部L.zylが設けられたスピンドルコンプレッサ全体を通じて本発明を示す断面図の一例である。平歯車対（１４および１５）を介するダイロータ対の同期、ならびに冷却流体供給部（２２）を含む内部ロータ冷却配置（８および９）およびハウジング用流体冷却配置（１２）が示されている。は、確立するべき熱平衡を説明するために、スピンドルロータ対が設けられた本発明の横断面の例を示しており、ロータの縦軸の方向に、ロータ毎（２および３）のロータヘッド頭部外形（３４）および歯先半径（３０および３１）の角ピッチ等の設計パラメータが、２歯付きロータ（２）の平均ロータ温度が３歯付きロータの平均ロータ温度から２５％未満、より好ましくは１０％未満だけ逸れるように実現しなければならない。そのために、各部品の温度は決定され且つ比較され、各部品に対する作業室領域AK.ij、AK.ji、AK.iiおよびAK.jj、が搬送ガス側（２４、２５および２８）の熱吸収、材料中の熱伝導および熱力学的熱平衡計算における冷却流体を介する熱放散（２６、２７および２９）を介して、示された熱流矢印に従って決定され且つ互いに比較される。パラメータ適合を反復する場合、特に、冷却材質量流量および冷却材温度レベル等の冷却流体パラメータに関しても、すなわちロータ２およびロータ３ならびにハウジングに対するコア部品の部品温度差を最小化することが可能であり、その結果、スピンドルコンプレッサの信頼性が改良される。その理由として、最小温度差では、隙間の熱減量の危険が回避されることが挙げられる。は、図４を詳細に示しており、すなわち溝（３５）としてのスピンドルロータの歯先円弧の特定の設計を示しており、この溝（３５）は、歯先円内の螺旋状循環溝として、ロータを製造する際に旋盤上で回転するのが好ましく、それによってハウジング・ロータ間ヘッド漏れ流れの流れ抵抗を増大して、内部漏れを低減する。

図３および図５において、輪郭線を横断面で示しており、この輪郭線は、作業室を形成して、直線長さとしての冷却材接触熱放散ライン（２６）および（２７）に関連してスピンドルロータ対のための搬送媒体、すなわち（36.F）および（３８）ならびに（37.F）および（３９）を輸送する。各スピンドルロータにおいては、この関係は、ロータの縦軸方向に変化する。そのため、圧縮が開始すると、作業室側のラインは冷却材側よりも長くなり、各作業室が出口に近くなればなるほど、冷却材側のラインは益々長くなり、その一方で、作業室側のラインはより短くなる。本発明によれば、出口側で、従って圧縮端部で、作業室側のラインよりも冷却材側のラインが長くなるように、スピンドルロータに少なくとも正圧が加えられるように設計する必要がある。

本発明によれば、スピンドルロータ対によって形成された作業室体積は、入口と出口との間で減少する。最大作業室体積から最小作業室体積までの商は、内部圧縮比IIと呼ばれ、これは、最初のうちは純粋に幾何学的に生成された数字のみである。周知のように、“最後の”作業室が出口に向けて開く直前に、内部圧縮によって、出口に存在する圧力にまさに到達すると、いずれかのコンプレッサがその理想的動作点において稼働することになる。

しかしながら、大抵の真空加圧においては、吸い込み圧力が真空排気プロセスのため変化し、これは、内部圧縮比IIに対して妥協しなければならないことを意味する。この値は、大半の真空加圧に対して比較的小さい（３未満の値であることが多い）ため、本発明により、半径の値を一定にしてピッチを増加することによってのみ内部圧縮比が実現される場合に、大抵の真空スピンドルコンプレッサにとって十分となり、その結果、多くの真空加圧にとっては、少なくとも１つのスピンドルロータは単なる円筒形の直径で設計される。

しかしながら、大抵の正加圧においては、内部圧縮比に対してはより大きい値でなければならない。これは、本発明により、ピッチを変化させ、さらにロータの縦軸方向の断面積を低減することによって幾何学的に行われる。同時に、作業室がロータの縦軸方向に入口から出口まで輸送されると、内部逆流、すなわち個々の作業室間の所謂“内部漏れ”を最小限にする必要があり、一方で、入口側の作業室に目標を定めて、可能な限り最大の吸込み量を有することが必要となる。最大吸込み量に対しては、３歯付きスピンドルロータの歯先の半径が３歯付きスピンドルロータのピッチ円よりも大きくなり、好ましくは入口領域内で円筒状に一定となるように設計されるように、スピンドルロータの外径を拡大する必要がある。本発明により、ロータの縦軸方向のR.3K(z)値（３１）に対する経路としての３歯付きスピンドルロータの外径は、図７に示すように、３ｚピッチ円（７）を有する３ｚロータヘッドライン(43.a)の交点Ｋ_3.E

は、ロータの外形（６６）の全長の半分よりも大きい長さＬ_dicht.Knick(50.a)を定めるように、設計される。入口における３ｚロータヘッドライン（43.a）は、いくつかの断面では、好ましくは円筒形の一定値R.3K(z=0)＝R.3K.in＝0.5・D.3K.inを有し、出口における単調下降経路後にはR.3K（ｚ＝L.ges）＝R.3K.out = 0.5・D.3K.outの値を有し、Rは半径、Dは直径を表す。２つのヘッドライン（４２）および（４３）は、連続単調下降するものとして設計する必要がある。実際の目的にために、それぞれのヘッドラインのための傾斜角を選択する。

図７は、設計開始時の“暫定的”ヘッド/ルートライン構造のみを示しており、製造技術に関しては、スピンドルロータ対に対して図１０により、最後に“実際の”ヘッド/ルートライン構造を受け取るように、最適なツール移動に対して特別に適合される。

一定の軸方向距離を有するスピンドルロータ対において、２ｚヘッドライン（４２）は回転軸のミラーリングを介して、２ｘルートライン（４４）が３ｚヘッドラインに明らかに起因しているのと全く同じように、完全な３ｚルートライン（４５）を直接に且つ明確にもたらすことが周知である。図８および図９に示すように、全てのロータ半径ラインについて完全且つ明確に述べるために、２つのスピンドルロータの各々に対するヘッド構造のみを考察するので十分である。

図８は、２歯付きスピンドルロータ内の、図７の暫定的２ｚヘッドライン(42.a)を示しており、長さL.2K.zylの円筒形入口部を備え、さらに点Ｋ_2.CおよびＫ_2.E間で吐出口に対して単調に連続した構造を用いて簡素化されている。本発明よれば、実際の２ｚヘッドライン(42.b)に対して、その長さL.2bが許容可能な負荷制限に従ってスピンドルロータを製造する際のツール移動を定める曲率一定遷移が行われる。この実際の２ｚヘッドライン(42.b)では、実際の３ｘルートライン(45.b)もまた、完全且つ明確に定められている。

図９は、３歯付きスピンドルロータ内の、図7の暫定的３ｚヘッドライン(43.a) を示しており、長さL.3K.zylの円筒形入口部を備え、さらに点Ｋ_３.C、点Ｋ_３.FおよびＫ_３.H間で吐出口に対して単調に連続した３ｚヘッドライン構造を用いて簡素化されている。それによって、３ｚピッチ円ライン（７）は、封止面L.dicht.Knick (50.a)が少なくともロータ外形全長L.ges (66)の半分の長さになるように切断される。実際の３ｚヘッドライン(43.b)に対して、点Ｋ_３.BおよびＫ_３.G間で、好ましくはその長さL.3bが処理機械の許容可能な負荷制限に従ってスピンドルロータを製造する際のツール移動を定める転換点を用いて、曲率一定遷移が行われることを経験は示している。３ｚピッチ円ライン（７）との交点Ｋ_3.Dを介して、実際の封止面L.dicht.IST (50.b)が明らかに結果として生じ、これは、ロータ外形全長L.ges値（６６）の少なくとも半分の長さである。この実際の３ｚヘッドライン(43.b)では、実際の２ｚルートライン(44.b)もまた、完全且つ明確に定められる。

図１０は、２ｚヘッドライン(42.b)および３ｚヘッドライン(43.b)の実際の構造を最終的に示し、これらは、全長L.ges（６６）を介して軸方向距離当たりの係合する２ｚルートライン(44.b)および３ｚルートライン(45.b)の実際の構造を明確に定め、それによって、２歯付きスピンドルロータのポンピングスクリュ（４６）がクロスハッチング部として示され、３歯付きスピンドルロータ（４７）のポンピングスクリュは、噛み合うポンピングスクリュ（４８）と同様に三角形ハッチング領域として示されている。さらに、各スピンドルロータに対する内部ロータ冷却部（８）および（９）は、それぞれのピッチ円ライン（６）および（７）と同様に示されている。

実際のコンプレッサ動作において周知であるように、幾何学的内部圧縮比II_Geoと実際の内部圧縮比II_ISTとの間の違いが必要であり、等温圧縮（すなわち圧縮中の温度変化なし）に対してのみ両方の値が等しくなる。しかしながら、スピンドルコンプレッサ内では、搬送媒体の温度が圧縮中に高くなるが、実際の内部圧縮比II_Geoは温度変化に依存し、周知のようにポリトロープ指数を用いて計算する必要がある。上記のように、コンプレッサのあらゆる“最後の”作業室がその開放直前に吐出口に向けて、出口における内部圧縮による圧力にきっちりと到達し、それによってエネルギ―の無駄になる“過剰の”または“不十分”圧縮が回避されるように、コンプレッサの理想的な動作に対して努力する必要がある。しかしながら、完成した機械においては幾何学的内部圧縮比II_Geoが部品の実際の設計によって既に決定されており、ポリトロープ指数は用途に応じて（例えば既に暑い/寒い環境である場合）異なる熱放散により変動する。さらに、動作終圧は変化しやすいので、実際の内部圧縮比II_ISTが適合可能になる場合には都合よい。

実際の内部圧縮比II_ISTが特定の適用条件に理想的に適合可能であることを確実にするために、本発明により以下も推奨される。すなわち、“過剰圧縮”の場合（スピンドルロータの作業室内の圧力が吐出口の前方で動作圧を既に超えている時）、追加した入力ボーリング穴（６０）を介して制御手段（５６）が制御する搬送ガス（５５）の過剰圧縮流が主たる搬送ガス流（５２）に加えて一部搬送ガス流として提供され、さらに“不充分圧縮”の場合（吐出口の前方のスピンドルロータの作業室内の圧力が動作圧に到達しない時）、調節手段（５８）が制御する不充分圧縮搬送ガス流（５７）が搬送ガス最終冷却器を去った後に、主たる搬送ガス流（６２）に加えて一部搬送ガス流として提供される。それによって、“不充分圧縮”の場合、動作圧をかけられた冷却搬送ガスが、不充分な圧力で作業室に流れ込み、それによって出口室（１９）内の圧力が、動作圧とほぼ等しくなる。

さらに説明すると、周知のように、体積が変化することなく、より高い吐出し圧力に抗して最後の作業室体積を押し出す必要がある場合、“不充分圧縮”が等容性余剰圧縮をもたらし、その経路は、エネルギー消費に関して不利益を生じるということを述べる必要がある。

あらゆる作業室は２歯付きおよび３歯付きスピンドルロータを越えて延在するが、過剰または不十分圧縮中に、搬送ガス等価部分流の入力および出力は、図１２にさらに示すように、横断面としてz.Pi位置のみに依存する。

図１１は、エネルギーを浪費する“過剰/不充分圧縮”を回避することが可能な実施形態を示す。圧縮中は、スピンドルロータの回転により、作業室が出口室（１９）に近接し、また作業室体積の低減により、作業室内で圧力が上昇する。あらゆる作業室がボーリング穴（６０）および（６１）を通過するが、作業室圧力が動作圧からどれだけ逸れるかによってその通過が直接見出され、それによって過剰圧縮搬送ガス流（５５）が調節手段（５６）によって引き起こされるか、または不十分圧縮搬送ガス流（５７）が調節手段（５８）によって引き起こされる。これによって、ボーリング穴（５４、５５および６０，６１）は、当然のことながら、現況では都合よく分配可能である。

さらに、ドリル穴（５４）および（５９）ならびに（６０）および（６１）は、当然のことながら、両流動方向に使用可能であり、それによって２つの調節手段（５６）および（５８）は１つの調節手段において組み合わせ可能であり、この調節手段は、作業室内の圧力に依存して、搬送ガス最終冷却器（５３）への過剰圧力搬送ガス流（５５）または搬送ガス最終冷却器（５３）への不十分圧力搬送ガス流（５７）のいずれかとして、搬送ガス部分流を作業室内へと送る。
調節手段（５６および５８）は、単なる逆止弁として設計することも可能である。

図１２は、スピンドルロータ（６０または６１）に対する作業室ボーリング穴（６０または６１）を示す。スピンドルロータヘッド（６３）は、スピンドルの回転中に作業室ボーリング穴（６０または６１）に接近して通過し、それによって、その永久的開閉が行われ、少なくとも２つの入力ボーリング穴（６０または６１）が、等化搬送ガス部分流（５５または５７）毎に設けられ、等化搬送ガス分流（５５または５７）によって不快なガス脈動を回避する必要があるのが都合よい。この横断面では、各入力ボーリング穴（６０または６１）の直径φV.Piは、ヘッドDm.Ki.の幅よりも小さい。２つの入力ボーリング穴（６０または６１）に対するDu.2iの値の距離は、ヘッドアーク長KB.i(z)よりも小さくなれければならず、また周知のKB.i(z)の値の約半分であるのが好ましい。３つの入力ボーリング穴の場合、距離の値Du.3iは、KB.i(z)ヘッドアーク値とFB.i(z)間隙アーク値との間である。

２歯付きスピンドルロータに関連する全巻き角は、１１６０度より大きい角度が好ましく、より好ましくは１７００度より大きく、さらに好ましくは２６００度よりも大きく、特に高圧縮の必要条件としては３５００度よりも大きい。平均のロータヘッドの周速度は少なくとも４５ｍ/secが好ましく、より好ましくは約６０ｍ/secであり、より効果的には８０ｍ/secである。横断面では。両スピンドルロータは、円弧セクタ（36.Kおよび36.Fならびに37.Kおよび37.F）およびサイクロイド外形輪郭側面（３８および３９）を有する。２歯付きスピンドルロータ（２）においては、これらは、主としてその歯車歯ピッチ円（６）および凸部の上方に存在する、すなわち球状に隆起する。３歯付きスピンドルロータ（３）においては、それらは、主として歯車歯ピッチ円（７）および凹部の下方に存在する、すなわち中空である。両方の場合、輪郭深さの少なくとも８０％を意味し、それによって輪郭深さは、２歯付きスピンドルロータ（２）または３歯付きスピンドルロータ（３）の歯先円と歯元円との間の距離である。

入口領域には、少ない方の搬送ガス圧力差のみが存在し、可能な限り最大の体積が回転毎にポンピングが必要となる。これは、入口領域では、より大きい値ｈ_KROが許容可能であることを意味する。その理由は、より大きい値ｈ_KRO、すなわち高い吸込み容量が大きい横断面にとっては都合よいからである。

出口領域には、作業室体積が所謂“内部圧縮比”だけ小さくなり、圧力差が大きく、それによって、ロータ対は可能な限り堅固であることが必要であり、すなわち最小ｈ_KRO値（理想的にはゼロ）であり、内部漏れ逆流を最小化する必要がある。

吹出し穴の距離寸法は、ハウジング交差エッジとロータ対係合ラインとの間に導入される。この吹出し穴距離寸法に対する値は、好ましくは軸方向距離の値の約５ないし１０％であり、それによって、状況は縦軸方向に続き、入口領域では、吹出し穴距離寸法は、軸方向値の５％よりも大きいことが好ましい。このように、吸入量は、圧力差が適度である場合にのみ増加する。出口領域では、吹出し穴距離寸法が軸方向距離値の５％未満であるのが好ましい。このように、必要な圧縮容量は、結果的に最小化された内部漏れで達成される。５％よりも３％の方がより良く、さらには２％の方が好ましい。
圧縮長さ（出口に向かって搬送方向に見た場合）の少なくとも５０％で、吹出し穴の距離測定値は、軸方向距離の値の５％よりも小さいことが都合よい。
２歯付きスピンドルロータの外形輪郭側面がそのピッチ円の上方に存在し、３歯付きロータの外形輪郭側面がそのピッチ円の下方に存在するのが都合よい。

圧縮長さはロータの縦軸（一般にはデカルトｚ軸）の方向の長さとして定められ、この場合、作業室体積は減少する。これは、所謂“内部圧縮”ならびにロータ円錐内部冷却による圧縮熱放散が生じることを意味する。圧縮長さは、ロータ全長の主要部と等しく、吸込み側においてのみ入力長さが存在し、ここでは作業室が形成され、吸込み量が発生する。
係合ラインは、２つのスピンドルロータの全ての係合点の固定箇所である。

ハウジング交差エッジは、コンプレッサハウジング内の２つのロータ歯先円の全ての交点のラインである。互いに対向する２つのハウジング交差エッジが常に存在する。

１外部冷却フィンを有するコンプレッサハウジング（コンプレッサハウジングを螺旋状に包むのが好ましい）
２全巻き角PHI.2を有する“ロータ２”と略した２歯付きスピンドルロータ
３ “ロータ３”と略した３歯付きスピンドルロータ
４ロータ２用キャリア軸
５ロータ３用キャリア軸
６ロータ２用の半径r.2の歯車歯ピッチ円
７ロータ３用の半径r.3の歯車歯ピッチ円
８第ＷＯ００/１２８９９号によるロータ２用内部ロータ流体冷却
９第ＷＯ００/１２８９９号によるロータ３用内部ロータ流体冷却
１０ロータ２用内部ロータ流体冷却のための任意の糸状凹所
１１ロータ３用内部ロータ流体冷却のための任意の糸状凹所
１２第ＰＣＴ/ＥＰ２００８/０６８３６４号によるコンプレッサハウジング用流体冷却
１３いずれかのスピンドルロータ用取付台
１４ロータ２用同期歯車
１５ロータ３用同期歯車
１６あらゆるキャリア軸内の冷却材アクセスボーリング穴
１７キャリア軸上の全てのスピンドルロータに対する接続接触部、好ましくは
17.a 入口側連続コネクタ
17.b 長手方向溝として好ましい冷却材通過開口部を有する出口側コネクタ
１８搬送媒体用入口室
１９搬送媒体用出口室
２０スピンドルロータベアリングブラケットを有する入口ベアリングキャリア
２１スピンドルロータベアリングブラケットを有する入口ベアリングキャリア
２２キャリア軸当たりのあらゆる冷却材アクセスボーリング穴への冷却材供給
２３冷却材としての冷却液
２４ロータ２用の搬送ガス側の熱吸収面
２５ロータ３用の搬送ガス側の熱吸収面
２６ロータ２用の熱放散冷却材接触面
２７ロータ３用の熱放散冷却材接触面
２８間隙流における熱平衡
２９コンプレッサハウジングによる熱放散
３０ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対する２歯付きスピンドルロータでのR.2(z)と略したロータ歯先半径
３１ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対する３歯付きスピンドルロータでのR.3(z)と略したロータ歯先半径
３２ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対する２歯付きスピンドルロータでのga.KB2(z)と略したロータ歯先円弧中心角
３３ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対するga.G2(z)と略したコンプレッサハウジング交差エッジのロータ２の開角
３４ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対する２歯付きスピンドルロータのga.K2(z)と略したロータヘッド外形の角ピッチ
３５ 2歯付きおよび３歯付きスピンドルロータまたはそのいずれかのための歯先円弧上の溝
３６以下を有する横断面側ロータ外形輪郭の円弧セクタ
36.K ２歯付きスピンドルロータ上で２倍の歯先円弧セクタ
36.F ２歯付きスピンドルロータ上で２倍の歯元円弧セクタ
３７以下を有する横断面側のロータ外形輪郭の円弧セクタ
37.K ３歯付きスピンドルロータ上で３倍の歯先円弧セクタ
37.F ３歯付きスピンドルロータ上で３倍の歯先円弧セクタ
３８２歯付きスピンドルロータ上で４倍のサイクロイド外形輪郭側面
３９３歯付きスピンドルロータ上で６倍のサイクロイド外形輪郭側面
４０ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対する作業室の断面積
４１スピンドルロータ対の円筒形外径値を有する入口領域
３０ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対する２歯付きスピンドルロータにおいてR.2(z)と略したロータ歯先半径、特に：
R.2K(z=0) ＝ R.2K.in ＝ 0.5・D.2K.in （すなわちガス入口でのｚ開始用）
R.2K(z=L_ges) ＝ R.2K.out ＝ 0.5・D.2K.out （すなわちガス出口でのｚ終了用）
３１ロータの縦軸方向の位置ｚにおける横断面に対する３歯付きスピンドルロータにおいてR.3(z)と略したロータ歯先半径、特に：
R.3K(z=0) ＝ R.3K.in ＝ 0.5・D.3K.iin （すなわちガス入口でのｚ開始用）
R.3K(z=L_ges) ＝ R.3K.out ＝ 0.5・D.3K.out （すなわちガス出口でのｚ終了用）
４３以下のように設計された２歯付きスピンドルロータにおけるロータヘッドライン：
42.a 図７および図８により連続して点Ｋ_２ＡおよびＫ_２ＣないしＫ_２Ｅを介する暫定的２ｚヘッドライン
42.b 図８および図１０により連続して点Ｋ_２Ａ、Ｋ_２BおよびＫ_２ＤないしＫ_２Ｅを介する実際の２ｚヘッドライン
４４以下のように設計された３歯付きスピンドルロータにおけるロータヘッドライン：
43.a 連続して点Ｋ_３Ａ、Ｋ_３Ｃ、Ｋ_３ＥおよびＫ_３ＦないしＫ_３Ｈを介する暫定的３ｚヘッドライン：図７および図９
43.b 連続して点Ｋ_３Ａ、Ｋ_３Ｂ、Ｋ_３ＤおよびＫ_３ＧないしＫ_３Ｈを介する実際の３ｚヘッドライン：図９および図１０
４５以下のように設計された２歯付きスピンドルロータにおけるロータルートライン：
44.a 図７により連続して点Ｆ_２Ａ、Ｆ_２Ｃ、Ｆ_２ＥおよびＦ_２ＦないしＦ_２Ｈを介する暫定的２ｚルートライン
44.b 実際の２ｚルートライン
４６以下のように設計された３歯付きスピンドルロータにおけるロータルートライン：
45.a 図７により連続して点Ｋ_３Ａ、Ｋ_３Ｃ、Ｋ_３ＥおよびＫ_３ＦないしＫ_３Ｈを介する暫定的３ｚルートライン
45.b 実際の３ｚルートライン
４７垂直ジグザグハッチングにより簡単な形状で示された２歯付きスピンドルロータにおけるポンピングスクリュ
４８三角形ハッチングにより簡単な形状で示された３歯付きスピンドルロータにおけるポンピングスクリュ
４９上記２種類のハッチングを重ねることによって簡単な形状で示された相互係合ポンピングスクリュ
５０以下のように設計された３歯付きスピンドルロータにおける歯先半径値がさらに低減された中間領域：
49.a 図７および図９により連続して点Ｋ３ＣおよびＫ３Ｆ間の暫定的中間領域L.3K.zw
49.B 図９および図１０により連続して点Ｋ３ＢおよびＫ３Ｇ間の実際の中間領域L.3b
５１以下のように示される吐出し孔のないスピンドルロータ対封止面：
50.a L_dicht.Knickと称する暫定的構造
50.b L_dicht.ISTと称する実際の構造
５２ h.inからh(z)を介してh.outまでのロータの縦軸方向の歯の高さ
５３搬送ガス最終冷却器の前の圧縮終了温度を有する主要搬送ガス流
５４搬送ガス最終冷却器、熱交換器（凝縮液除去）
５５過剰圧縮搬送ガス流のためのアクセスボーリング穴
５６等化搬送ガス部分流としての過剰圧縮搬送ガス流
５７過剰圧縮搬送ガス流のための調節手段
５８等化搬送ガス部分流としての不十分圧縮搬送ガス流
５９不十分圧縮搬送ガス流のための調節手段
６０不十分圧縮搬送ガス流のためのアクセスボーリング穴
６１過剰圧縮搬送ガス流のための作業室ボーリング穴
６２不十分圧縮搬送ガス流のための作業室ボーリング穴
６３搬送ガス最終冷却器を去った後に冷却された主要搬送ガス流
６４スピンドルロータ歯車歯ヘッド
６５作業室を形成するためのスピンドルロータ歯車歯間隙
６６ロータの縦軸位置z.Piにおける横断面
６７スピンドルロータポンピングスクリュ − 全長L.ges

Claims

二軸回転変位機として流動媒体を動作することなく作業室において動作して、真空圧および正圧を加えるためのガス媒体を搬送して圧縮するスピンドルコンプレッサにおいて、スピンドルロータ対が回転角に忠実に駆動されて逆回転し、外部同期配置が前記搬送媒体のための入口（１８）と排出口（１９）とを有する周囲のコンプレッサハウジング（１）内の前記コンプレッサの作業室の外部に存在し、２つのスピンドルロータは、異なる数の歯を備えて設計され、それによって、このスピンドルロータ対は、接触することなく互いに噛み合う１つの２歯付きスピンドルロータ（２）および１つの３歯付きスピンドルロータ（３）から成り、全巻き角は少なくとも８００度の前記２歯付きスピンドルロータに関連し、それによって前記スピンドルロータは高速で回転し、その結果、ロータヘッドの平均周速として少なくとも３０m/secの範囲に到達し、横断面の両スピンドルロータには弧セクタ（36.Kおよび36.F、ならびに37.Kおよび37.F）と、サイクロイド外形輪郭側面（３８および３９）とが設けられ、これらは主として、前記２歯付きスピンドルロータ（２）においては、凸状設計の歯車歯ピッチ円（６）の上方に存在し、さらに３歯付きスピンドルロータ（３）においては、主として凹部、すなわち中空設計の歯車歯ピッチ円（７）の下方に存在し、各スピンドルロータの横断面は対称設計であるのが好ましく、あらゆる横断面では、重力の外形領域中心がそれぞれのロータのピボット点(M.2またはM.3)に位置するようになることを特徴とする、スピンドルコンプレッサ。
前記入口側の前記作業室の体積が、前記排出口側の前記作業室の体積よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のスピンドルコンプレッサ。
前記入り口側の前記横断面が、前記出口側の前記横断面よりも大きい断面積（４０）を有し、これは、それぞれ係合する歯元円半径が対応して増加すると３％よりも大きく、せいぜい２０％まで歯先半径（３０または３１）を特定的に、好ましくは連続して単調に低減することにより、前記ロータの縦軸方向に少なくとも１つ、好ましくは両方のスピンドルロータで達成されることを特徴とする、請求項２に記載のスピンドルコンプレッサ。
前記ロータ対のスピンドルピッチm(z)が、前記入口（１８）におけるスピンドルピッチが前記出口（１９）におけるスピンドルピッチの少なくとも１．５倍、せいぜい4倍となるように、前記ロータの縦軸方向に減少することを特徴とする、請求項２または３に記載のスピンドルコンプレッサ。
外部ロータの直径（３０および３１）が変化すると、円錐外形が各スピンドルロータ（２および３）に対して生じることになり、スピンドルロータ当たり少なくとも１つの直角ベベル値を有し、さらに好ましく、入口領域において、ロータヘッドの外径が一定である円筒形領域（４１）は各スピンドルロータに対して設けられていることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
前記入口領域において、外形側面（３８および３９）は、３歯付きスピンドルロータ（３）において、外形輪郭側面（３９）もまた、そのピッチ円（７）、好ましくはサイクロイドの上方で所定長さで延在するように設計され、これは、歯車歯システムに従って、前記２歯付きスピンドルロータ（２）内の前記外形側面（３８）がそのピッチ円（６）の下方で所定の長さで延在することが必要であることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
前記スピンドルロータ（２および３）の両方が、冷却液（２３）を介して円錐内部ロータ流体冷却システム（８および９）を用いて設計され、動作されることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
前記コンプレッサハウジング（１）には、熱放散のための流体冷却システムも設けられており、これは、好ましくは前記冷却液（２３）を介して共に周期的に、前記スピンドルロータ（２および３）に対して前記内部ロータ流体冷却システム（８および９）で動作されることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
前記ロータの縦軸方向に、前記ロータヘッド外形（３４）の角ピッチおよび前記スピンドルロータ（２および３）毎の歯先半径（３０および３１）等のロータ設計パラメータが、前記２歯付きスピンドルロータ（２）の平均ロータ温度が、前記３歯付きスピンドルロータ（３）の平均ロータ温度から２５％未満、より好ましくは１０％未満だけ逸れるように設計されることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
特に冷却材の質量流量および冷却材温度レベルに関連して、前記コンプレッサハウジング（１）の冷却材接触面の大きさおよび前記冷却材流量パラメータを越えた前記周囲コンプレッサハウシング（１）の平均温度が、最高の平均スピンドルロータ温度から２５％未満、より好ましくは１０％未満逸れることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
糸状凹部（１０および１１）が、それぞれの内部ロータ冷却円錐ボーリング穴（８および９）において外形が対称的に設けられており、それによってこれらの凹部は、それぞれのスピンドルロータ歯の下方に存在することを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
好ましくはあらゆる横断面における前記２歯付きスピンドルロータ（２）のロータの歯先円中心角（３２）は、ロータ２におけるそれぞれのコンプレッサハウジング開角（３３）よりも大きいことを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
前記２歯付きスピンドルロータ（２）の歯車側のロータ取付け部（１３）の外径が、前記２歯付きスピンドルロータの同期歯車（１４）の外径よりも大きく構成されていることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
特に前記ロータの縦軸方向に異なる外形輪郭（３６、３７、３８および３９）は、前記ロータの縦軸方向の旋盤上で個々の点列螺旋ラインを回転させることにより連続的に製造され、これらはその後組み合わせて外形輪郭側面を生成することを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
各スピンドルロータ（２および３）は、接続接触部（１７、好ましくは17.aおよび17.b）を介してそれ自体のキャリア軸（４および５）上に強固に取り付けられ、好ましくは押圧され、前記スピンドルロータの外形輪郭（３６、３７、３８および３９）の製造または機械化がその後実施されるのみであることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
前記スピンドルロータ対（２および３）は、熱伝導率の高い材料、好ましくはアルミニウム合金から成り、前記コンプレッサハウジング（１）もまたアルミニウム合金から製造されることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
好ましくは両方のスピンドルロータ（２および３）内の全ての歯先円弧（36.Kおよび37.K）に少なくとも1つの溝（３５）が設けられていることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
好ましくは正圧を加えるために、前記スピンドルロータ対に対する出口側横断面における冷却材接触ライン（２６および２７）が搬送媒体側（36.Fおよび３８、ならびに37.Fおよび３９）の作業室ラインの少なくとも５％からせいぜい１００％であることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
特に３歯付きスピンドルロータにおいて正圧を加えるために、歯先半径の値（３１）がより減少する中間範囲（４９）が存在し、出口室（１９）の方向で前記入口（１８）で好ましくは円筒状に開始する前記３歯付きスピンドルロータのピッチ円半径（７）よりも大きい値で、前記スピンドルロータのポンピングスクリュL.ges（６６）の全長の最初の半分のうちで連続して単調に減退することを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
実際のロータヘッドライン（42.b）および(43.b)が平面曲率一定構造を有することを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
調節手段Ｒ（５６）ならびに追加のボーリング穴（５４）および（６０）が設けられ、“過剰圧縮”の場合、すなわち前記出口での開放前の前記作業室内の圧力が前記出口室（１９）内の圧力よりも高い時、過剰圧力搬送ガス流（５５）が搬送ガス最終冷却器（５３）に導かれることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
調節手段Ｒ（５８）ならびに追加のボーリング穴（５９）および（６１）が設けられ、“不十分圧縮”の場合、すなわち前記出口での開放前の前記作業室内の圧力が前記出口室（１９）内の圧力よりも低い時、不十分圧力搬送ガス流（５７）は、前記搬送ガス最終冷却器（５３）によって既に冷却されているのが好ましく、前記調節手段（５８）ならびに少なくとも１つの追加のボーリング穴（５９）および（６１）を介して導かれることを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。
前記作業室ボーリング穴（６０）および（６１）の直径φV.Piが、それぞれの横断面においてスピンドルロータヘッドDm.Kiの幅よりも小さいことを特徴とする、先行の請求項のいずれかに記載のスピンドルコンプレッサ。