JP2016211572A

JP2016211572A - スクリュー型機械

Info

Publication number: JP2016211572A
Application number: JP2016093066A
Authority: JP
Inventors: ティム・レーマン; Lehmann Tim; ノルベルト・テヴェス; Tewes Norbert; ユルゲン・ヴェンネマール; Wennemar Juergen
Original assignee: MAN Diesel and Turbo SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2015-05-09
Filing date: 2016-05-06
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2036-05-06
Also published as: US10393118B2; JP6706137B2; CN106122016B; GB2538390A; GB2538390B; CN106122016A; US20160327043A1; DE102015006129A1

Abstract

【課題】本発明は、制御スライダがスクリューロータと衝突するように移動することが回避される新式のスクリュー型機械を提供する。【解決手段】本発明におけるスクリュー型機械は、ロータハウジング部分（１２）と、排出ハウジング部分（１３）とを有する機械ハウジング（１１）と、ロータハウジング部分（１２）において支承されると共に一対のロータを成すスクリューロータ（１４，１５）と、同様にロータハウジング部分（１２）において支承される制御スライダ（１７）とを有している。制御スライダは、ロータハウジング部分（１２）の作用室（１６）を部分的に形成すると共に、有効な作用室の大きさを変化させるために、スクリューロータ（１４，１５）のロータ軸に対して平行に移動可能であり、制御スライダ（１７）がロータハウジング部分（１２）から出て、排出ハウジング部分（１３）内の遠くに移動されるに従って、有効な作用室は小さくなる。【選択図】図２

Description

本発明は請求項１のおいて書き部に記載のスクリュー型機械、特にスクリューコンプレッサに関する。

例えばスクリューコンプレッサ又はスクリュー圧縮機として形成されるスクリュー型機械の基本的な構造は、本願が対象とする当業者によく知られている。すなわち、スクリューコンプレッサは機械ハウジング若しくはコンプレッサハウジングを有しており、当該機械ハウジング若しくはコンプレッサハウジングは、ロータハウジング部分と、排出ハウジング部分とを有している。ロータハウジング部分にはスクリューロータが支承されており、当該スクリューロータは一対のロータを成すと共に、圧縮すべき媒体を圧縮するのに役立つ。ロータハウジング部分にはまた、制御スライダが支承されており、当該制御スライダは、ロータハウジング部分の作用室若しくは圧縮室を部分的に形成すると共に、有効な作用室若しくは有効な圧縮室の大きさを変化させるために、スクリューロータのロータ軸に対して平行に移動可能である。

すなわち例えば特許文献１から、作用室若しくは圧縮室内に支承されたスクリューロータを備えるスクリュー圧縮機若しくはスクリューコンプレッサが知られており、当該作用室は、部分的に制御スライダによって形成され、当該制御スライダはロータハウジングから、排出ハウジングの領域内へと移動され得、それにより有効な作用室若しくは有効な圧縮室を形成若しくは調整する。このとき有効な作用室若しくは有効な圧縮室は、制御スライダがロータハウジングから出て、排出ハウジング内の遠くに移動されるに従って、小さくなる。

実践から知られているスクリュー圧縮機若しくはスクリューコンプレッサにおいて、制御スライダはロータハウジング部分に案内されている。スクリューコンプレッサの有効な作用室を縮小すべきとき、制御スライダはロータハウジング部分から出て、排出ハウジング部分に入るように移動され、このときロータハウジング部分における制御スライダのガイドの有効性は、移動経路に依存している。制御スライダが排出ハウジング部分内の遠くへ移動されるに従って、ロータハウジング部分における制御スライダのガイドは小さくなる。これにより制御スライダは、排出ハウジング部分内に突出する当該制御スライダの端部において、当該制御スライダがスクリューロータと衝突するように移動し得るという結果を招きかねない。これによりスクリューコンプレッサ若しくはスクリュー圧縮機は損傷され得る。

独国特許出願公開第１０３２６４６６号明細書

従って上記の不利点を回避するスクリュー型機械、特にスクリューコンプレッサが求められている。本発明はこの点に鑑み、新式のスクリュー型機械を創出することを課題とする。

上記の課題は請求項１に記載のスクリュー型機械によって解決される。本発明によれば制御スライダは、当該制御スライダがロータハウジング部分から出て、排出ハウジング部分に入るように移動されるとき、排出ハウジング部分の形状接続的なガイドによって案内されている。

本発明によれば制御スライダは、当該制御スライダがロータハウジング部分から出て、排出ハウジング部分に入るように移動されるとき、ロータハウジング側だけでなく、付加的に排出ハウジング側でもガイドされ、すなわち、制御スライダに対する排出ハウジング部分の形状接続的なガイドによって案内される。特に制御スライダがロータハウジング部分から出て、排出ハウジング部分内の遠くに移動されているとき、制御スライダがスクリューロータと衝突する結果を招くおそれのある、当該制御スライダの移動は、安全かつ確実に防止され得る。

有利な発展的構成によれば、排出ハウジング部分の形状接続的なガイドは、ガイドロッドを有しており、当該ガイドロッドは、制御スライダがロータハウジング部分から出て、排出ハウジング部分に入るように移動されるとき、当該制御スライダを支えると共に形状接続的にガイドし、制御スライダは、排出ハウジング部分若しくはガイドロッドに対向する端部に、凹所を有しており、ガイドロッドは少なくとも、制御スライダがロータハウジング部分から出て、排出ハウジング部分に入るように移動されているとき、前記凹所に進入する。このときガイドロッドと、制御スライダの凹所はそれぞれ、スクリューロータのロータ軸に対して平行に延在する。制御スライダを排出ハウジング部分において形状接続的にガイドする当該構成は、構成上簡単かつ確実である。

本発明の好適な発展的構成は従属請求項と以下の詳細な説明に記載されている。本発明の実施形態を図面に基づいてより詳しく説明するが、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。図面に示すのは以下の通りである。

スクリューコンプレッサとして形成された本発明に係るスクリュー型機械の断面を、制御スライダがロータハウジング部分内に最大限移動された第一の位置において示す図である。図１の本発明に係るスクリューコンプレッサの断面を、制御スライダの第二の位置において示す図である。図１及び図２の本発明に係るスクリューコンプレッサの断面を、制御スライダがロータハウジング部分から外に最大限移動された第三の位置において示す図である。

本発明はスクリュー型機械、特にスクリューコンプレッサに関する。

図１から図３はそれぞれ、スクリューコンプレッサ１０として実施されたスクリュー型機械の断面を示している。スクリューコンプレッサ１０は、コンプレッサハウジング１１を有しており、コンプレッサハウジング１１は、ロータハウジング部分１２と排出ハウジング部分１３とを含んでいる。ロータハウジング部分１２と排出ハウジング部分１３とから成るコンプレッサハウジング１１は、単体でも複数部材から形成されていても良い。

また、スクリューコンプレッサ１０は、スクリューロータ１４，１５を有しており、スクリューロータ１４，１５は、スクリューコンプレッサ１０のロータハウジング部分１２に回転可能に支承されており、一対のスクリューロータ１４，１５を形成している。

ロータハウジング部分１２は、ロータハウジング部分１２の内部に支承されている制御スライダ１７と共に、作用室若しくは圧縮室１６を形成しており、当該作用室若しくは圧縮室内で圧縮すべき媒体が、スクリューロータ１４，１５によって圧縮される。このとき、図示の実施形態において、制御スライダ１７は、作用室若しくは圧縮室を下方において部分的に形成しており、制御スライダ１７は、有効な作用室の大きさを変化させるために、若しくは有効な圧縮室の大きさを変化させるために、スクリューロータ１４，１５のロータ軸に対して平行に移動可能とされる。

図１に表わすように、制御スライダ１７がロータハウジング部分１２の内部に最大限に移動された場合に、有効な作用室若しくは有効な圧縮室１６が最大となる。有効な圧縮室１６を縮小するために、制御スライダ１７は図１に表わす位置から移動可能であり、すなわち、ロータハウジング部分１２から出て、排出ハウジング部分１３に入るように移動可能であり、図２は制御スライダ１７の可能な相対位置を示しており、当該相対位置において有効な圧縮室は、図１に比べて低減されている。制御スライダ１７がロータハウジング部分１２から出て、排出ハウジング部分１３の内部において遠位に移動されるに従って、スクリューコンプレッサ１０の有効な圧縮室１６は小さくなる。図３に示されるように、制御スライダ１７がロータハウジング部分１２から外方に最大限に移動された場合に、有効な作用室若しくは有効な圧縮室１６は最小となる。

既に述べたように、制御スライダ１７は、ロータハウジング部分１２の内部において、特にガイド２１を介して案内されており、ガイド２１は下方において制御スライダ１７に係合している。制御スライダ１７がロータハウジング部分１２から出て遠くに移動されるに従って、ガイド２１及びロータハウジング部分１２内のガイド孔は有効でなくなる。従って本発明では、制御スライダがロータハウジング部分１２から出て、排出ハウジング部分１３に入るように移動されるとき、制御スライダ１７は排出ハウジング部分１３の形状接続的なガイドによって案内されている。

図示の好適な実施形態において、排出ハウジング部分１３の当該形状接続的なガイドは、好適にシリンダ状のガイドロッド１８によって形成されており、ガイドロッド１８は、制御スライダがロータハウジング部分１２から出て、排出ハウジング部分１３に入るように移動されるとき、制御スライダ１７を支えると共に形状接続的にガイドする。

前記ガイドロッド１８はこのとき、好ましくはシリンダ状の凹所１９と協働し、凹所は排出ハウジング部分１３若しくはガイドロッド１８に対向する制御スライダ１７の端部に凹設されており、ガイドロッド１８は少なくとも、制御スライダ１７が少なくとも部分的にロータハウジング部分１２から出て、排出ハウジング部分１３に入るように移動されるとき、凹所１９内に突出するか、若しくは凹所１９内に進入する。

制御スライダ１７が完全に若しくは最大限にロータハウジング部分１２に入るように移動されているとき、ガイドロッド１８は制御スライダ１７の凹所１９内に突出しないことが可能である。この場合、ガイドロッド１８は、制御スライダ１７が既にある程度ロータハウジング部分１２から出て、排出ハウジング部分１３に入るように移動されているとき初めて、制御スライダ１７の凹所１９内に進入する。この場合、ガイドロッド１８は、ガイド２１及び／又はロータハウジング部分１２のガイド孔が完全には有効でなくなるまさにそのとき、有効になると共に制御スライダ１７の凹所１９内に突出するように構成されていて良い。

上記の点と異なり、制御スライダ１７が完全に若しくは最大限にロータハウジング部分１２に入るように移動されているとき、ガイドロッド１８が既に部分的に制御スライダ１７の凹所１９内に突出していることも可能である（図１参照）。当該構成は好適であるが、それはこの場合、制御スライダ１７が図１に示す位置から移動するとき、ガイドロッド１８を制御スライダ１７の凹所１９内に通す必要がないためである。

既に述べたように、制御スライダ１７の凹所１９であって、凹所１９の内部にガイドロッド１８が突出する凹所は、排出ハウジング部分１３若しくはガイドロッド１８に対向する制御スライダ１７の端部に形成されており、スクリューロータ１４，１５のロータ軸に対して平行に、制御スライダ１７の内部に向かって延在している。制御スライダ１７の反対側の端部には、装置２０が係合しており、装置２０を介して制御スライダ１７は、有効な圧縮室１６を変化させるために、スクリューロータ１４，１５のロータ軸に対して平行に、直線的に移動可能である。

ガイドロッド１８は、ロータハウジング部分１２及びそれと共に制御スライダ１７に対して背向する端部によって、排出ハウジング部分１３に係合し、ガイドロッドの反対側の端部は、制御スライダ１７の相対位置に応じて、到達が異なるように制御スライダ１７の凹所１９内に突出する。

この場合、制御スライダ１７における圧縮比から生じる、制御スライダ１７に作用する力の結果として、制御装置１７がスクリューロータ１４，１５と衝突するように移動し得る危険はない。制御スライダ１７のがたつきや振動も効果的に最小化され得る。

図１から図３に示されるスクリュー型機械は、冷却と潤滑を行うためにオイルが注入されるスクリューコンプレッサである。しかしながら本発明はこのような、オイルが注入されるスクリューコンプレッサにおける使用に限定されるものではなく、むしろオイルフリーのスクリューコンプレッサ、又はスクリューモータ、スクリューポンプなどのその他のスクリュー型機械にも用いられ得る。

１０スクリューコンプレッサ
１１コンプレッサハウジング
１２ロータハウジング部分
１３排出ハウジング部分
１４スクリューロータ
１５スクリューロータ
１６圧縮室
１７制御スライダ
１８ガイドロッド
１９凹所
２０装置
２１ガイド

Claims

スクリュー型機械、特にスクリューコンプレッサであって、
前記スクリュー型機械が、
ロータハウジング部分（１２）と、排出ハウジング部分（１３）とを有する機械ハウジング（１１）、特にコンプレッサハウジング１１と、
前記ロータハウジング部分（１２）において支承されると共に、一対のロータを成すスクリューロータ（１４，１５）と、
前記ロータハウジング部分（１２）において支承される制御スライダ（１７）と、
を有しており、
前記制御スライダは、前記ロータハウジング部分（１２）の作用室（１６）、特に圧縮室を部分的に形成すると共に、有効な前記作用室の大きさを変化させるために、前記スクリューロータ（１４，１５）のロータ軸に対して平行に移動可能であり、それにより前記制御スライダ（１７）が前記ロータハウジング部分（１２）から出て、前記排出ハウジング部分（１３）内の遠くに移動されるに従って、前記有効な作用室は小さくなる、前記スクリュー型機械において、
前記制御スライダ（１７）は、前記制御スライダが前記ロータハウジング部分（１２）から出て、前記排出ハウジング部分（１３）に入るように移動されるとき、前記排出ハウジング部分（１３）の形状接続的なガイドによって案内されていることを特徴とするスクリュー型機械。
前記排出ハウジング部分（１３）の前記形状接続的なガイドは、ガイドロッド（１８）を有しており、前記ガイドロッドは、前記制御スライダ（１７）を支えると共に形状接続的にガイドすることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー型機械。
前記ガイドロッド（１８）は、前記スクリューロータ（１４，１５）のロータ軸に対して平行に延在することを特徴とする請求項２に記載のスクリュー型機械。
前記ガイドロッド（１８）は、前記ロータハウジング部分（１２）若しくは前記制御スライダ（１７）に対して背向する端部によって、前記排出ハウジング部分（１３）に係合することを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリュー型機械。
前記ガイドロッド（１８）は、前記制御スライダが前記ロータハウジング部分（１２）から出て、前記排出ハウジング部分（１３）に入るように移動されているとき、前記制御スライダ（１７）を支えると共に形状接続的にガイドすることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のスクリュー型機械。
前記制御スライダ（１７）は、前記排出ハウジング部分（１３）若しくは前記ガイドロッド（１８）に対向する端部に凹所（１９）を有しており、前記凹所の内部に前記ガイドロッド（１８）が進入することを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載のスクリュー型機械。
前記ガイドロッド（１８）は、前記制御スライダが少なくとも部分的に前記ロータハウジング部分（１２）から出て、前記排出ハウジング部分（１３）に入るように移動されているとき、前記制御スライダ（１７）の前記凹所（１９）の内部に進入することを特徴とする請求項６に記載のスクリュー型機械。
前記ガイドロッド（１８）は、前記制御スライダが最大限に前記ロータハウジング部分（１２）の内部に移動されているとき、前記ロータハウジング部分（１２）若しくは前記制御スライダ（１７）に対向する端部によって、既に部分的に前記制御スライダ（１７）の前記凹所（１９）の内部に進入することを特徴とする請求項６又は７に記載のスクリュー型機械。
前記制御スライダ（１７）の前記凹所（１９）は、前記スクリューロータ（１４，１５）の前記ロータ軸に対して平行に延在することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載のスクリュー型機械。
前記制御スライダ（１７）に、すなわち、前記排出ハウジング部分（１３）若しくはガイドロッド（１８）に対して背向する前記制御スライダの端部に、前記制御スライダ（１７）を前記スクリューロータ（１４，１５）の前記ロータ軸に対して平行に移動させるための装置（２０）が係合していることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のスクリュー型機械。
請求項１から１０のいずれか一項に記載のスクリュー型機械であって、前記スクリュー型機械はスクリューコンプレッサであることを特徴とするスクリュー型機械。