JP2017526860A - スクリュー圧縮機要素 - Google Patents

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Abstract

スクリュー圧縮機要素であって、ハウジング(3)と、ハウジング(3)の二重円筒形チャンバ(2)内に収容された2つのスクリューロータ(4a,4b)とを有し、二重円筒形チャンバ(2)は、収容目的で設けられ、ハウジング(3)は、スクリュー圧縮機要素(1)の入口側(5)に入口開口部(13)を備え、入口開口部(13)は、二重円筒形チャンバ(2)の円筒形壁(12)内で延び、入口開口部(13)は、少なくとも、軸方向に延びる軸方向区分(12)と、入口側(5)で軸方向区分(14)から軸方向区分(14)の側部(17)まで軸方向に対して横の方向に延びるストリップの形態をした、軸方向区分(14)に連結されている横方向区分(15)と、を有することを特徴とするスクリュー圧縮機要素。

Description

本発明は、ガス圧縮をするためのスクリュー圧縮機要素に関する。
具体的に言えば、本発明は、スクリュー圧縮機要素であって、スクリュー圧縮機要素がハウジングと、ハウジングの二重円筒形チャンバ内に回転可能に収容された2つの螺旋状ロータとを有し、二重円筒形チャンバが2つの軸方向リブ、すなわち「カスプ」に沿って互いに合体する2つの単一の円筒形ロータチャンバで構成された状態で収容目的で設けられ、二重円筒形チャンバがロータチャンバの円筒形壁並びにハウジングの2つの端面部、すなわちスクリュー圧縮機要素の入口側及び出口側のそれぞれの入口端面部及び出口端面部によって画定され、ハウジングが、スクリュー圧縮機要素の入口側に、圧縮されるべきガスの供給のための入口開口部を備えている形式のスクリュー圧縮機要素に関する。
入口開口部は、ガスをロータチャンバに供給することができ、より具体的に言えば、螺旋状ロータのローブ(葉状片)相互間の空間中に供給することができるようにし、これら螺旋状ロータの回転に起因して、これらの空間内のガスを圧縮することができる。
2つの形式の入口開口部、すなわち半径方向入口開口部及び軸方向入口開口部が知られている。
軸方向入口開口部は、ハウジングの入口側の端面部の高さ位置に配置されている。
かかる軸方向入口開口部は、軸方向における、すなわち、前記螺旋状ロータの軸線に平行な又は本質的に平行な方向に沿うロータチャンバへのガスの供給を保障する。
軸方向入口開口部は、シール(シャフトシール)及び軸受の極めて付近に位置した状態で設けられている。これは、これにより典型的には複雑さが増すとともに長いロータシャフトが必要になるという欠点を有する。
半径方向入口開口部は、ロータチャンバの円筒形壁の配設場所に位置し、かかる半径方向入口開口部は、半径方向、すなわち、螺旋状ロータの軸線に垂直な又は本質的に垂直な方向に沿うロータチャンバへのガスの供給を保障する。
半径方向入口開口部は、これを実現するのが容易であるだけでなく螺旋状ロータの点検、保守又は同期のための開口部を介して接近可能であるという利点を有する。
入口開口部の形状は、多くの要件を満たさなければならないことが知られている。
螺旋状ロータのローブ相互間の空間を圧縮されるべきガスでできるだけ最適に満たすことができるようにするために、入口開口部は、好ましくは、できるだけ大きく保たれ、それにより、入口開口部の閉鎖が螺旋状ロータの回転に起因して適切な時点で残ることが保障される。
理想化された形状は、これらの要件、すなわち「デルタ形状」から推定され、それにより、三角形の入口開口部が言わば螺旋状ロータのローブの形状から定められる。
この理想化された形状には、二、三の欠点がある。
第1に、ハウジングのかかる大きな開口部は、ハウジングの機械的強度に悪影響を及ぼす。
第2に、圧縮されるべきガスの供給のために入口管への連結が行われなければならず、それにより、三角形入口開口部から入口管への移行部を実現するのが技術的には極めて困難であり、それにより、極めて大きな直径の入口管が必要になる。
実際には、かかる「デルタ形状」は、スクリュー圧縮機についてまれにしか用いられないことが明らかである。この理想化された形状は、切頭によって、例えばオランダ国特許第6.708.715号明細書に記載されている「デルタ形状」の2つの基部角から外れている場合が多い。
換言すると、入口開口部は、小さく、その結果、ハウジングの機械的強度は、それほど損なわれず、他方、螺旋状ロータのローブ相互間の空間の良好な充填が常時得られる。
しかしながら、スクリュー圧縮機の作動中における螺旋状ロータの回転に起因して、乱流が入口開口部又は入口ゾーン内に位置するガスに生じ、その結果、「混合損失」が生じる。かかる損失は、螺旋状ロータの速度が高いと大きくなる。
これら損失に起因して、螺旋状ロータのローブ相互間のガスの一部が言わば投げ出され又は吹き飛ばされる。換言すると、ローブ相互間のガスの一部が失われ、その結果、スクリュー圧縮機の効率が減少することになる。
これを阻止するため、多くの解決策、例えば独国実用新案第7.611.162号明細書に記載されているように圧縮されるべきガスの流れを案内するために入口開口部にリブ又は仕切りを用いることが知られている。
これは、全ての混合損失をなくすことなく多大な流れ抵抗が生じるという欠点を有する。流れの案内にもかかわらず、ローブ相互間の空間を最適に満たすことができない。
独国特許第44.26.761号明細書では、軸方向入口開口部が用いられ、それにより、供給されているガスの流れのためにハウジングにデルタ形状の凹部又は中空部が作られ、その結果、ローブ相互間の空間の追加の半径方向充填が得られるようになっている。
デルタ形状凹部内の乱流又は渦の発生を阻止するため、仕切り又はブレードが上述の凹部内に取り付けられる。
軸方向入口開口部を備えるだけでなくハウジングに上述の仕切りを備えたかかる構成は、実現するのが事実上極めて困難である。
米国特許第4.488.858号明細書では、例えばオランダ国特許第6.708.715号明細書の切頭「デルタ形状」をした半径方向入口開口部が用いられ、それにより、ハウジング内のデルタの切頭角がフライス加工又はくり抜かれ、それにより、切頭デルタと両方の切頭角との間に薄いストリップ又はエッジが保たれる。
その結果、入口開口部の伝統的な「デルタ形状」が言わば作られ、それにより、2つのエッジが渦の発生を制限しなければならない。
しかしながら、これらエッジは、ローブ相互間の空間の良好な充填を阻害することになり、というのは、これらエッジは、螺旋状ロータが回転しているときにハウジングの中空部の少なくとも部分的な又は一時的な閉鎖を生じさせるからである。
さらに、混合損失が依然として中空部中に生じることになる。
オランダ国特許第6.708.715号明細書 独国実用新案第7.611.162号明細書 独国特許第44.26.761号明細書 米国特許第4.488.858号明細書
本発明の目的は、上述の欠点及び他の欠点のうちの1つに対する解決手段を提供することにある。
本発明の目的は、スクリュー圧縮機要素であって、スクリュー圧縮機要素がハウジングと、ハウジングの二重円筒形チャンバ内に回転可能に収容された2つの螺旋状ロータとを有し、二重円筒形チャンバが2つの軸方向リブに沿って互いに合体する2つの単一の円筒形ロータチャンバで構成された状態で収容目的で設けられ、二重円筒形チャンバがロータチャンバの円筒形壁並びにハウジングの2つの端面部、すなわちスクリュー圧縮機要素の入口側及び出口側のそれぞれの入口端面部及び出口端面部によって画定され、ハウジングが、スクリュー圧縮機要素の入口側に、圧縮されるべきガスの供給のための入口開口部を備え、入口開口部は、ロータチャンバの円筒形壁内で少なくとも部分的に延び、入口開口部は、少なくとも、軸方向リブの一方の1つの両側部で軸方向に延びる軸方向区分と、この軸方向区分の側部のところでスクリュー圧縮機要素の入口側で軸方向区分の基部から軸方向リブの方向に対して本質的に横の方向に延びて入口側で入口端面部に結合し又はこの入口端面部から距離を置いたところに位置するストリップの形態をした、軸方向区分に連結されている横方向区分とを有することを特徴とするスクリュー圧縮機要素を提供することによって達成される。
以下において、上述の2つの軸方向リブを「カスプ」ともいう。
利点としては、入口開口部のかかる形状が混合損失を最小限に保つことができ又はそれどころかこれらを全くなくすことができ、他方、それにもかかわらず螺旋状ロータのローブ相互間の空間の良好な充填を横方向区分によって得ることができるという利点が挙げられる。
軸方向区分の幅を公知の「切頭」デルタ形状入口開口部の場合よりも制限された状態に保つことができ、それにより混合損失が大幅に減少する。
軸方向区分の面積が小さいことの結果として圧縮されるべきガスの供給可能性の低下が横方向区分によって相殺され、したがって、供給されるガスの流量又は流速は、同一又はほぼ同一のままである。
横方向区分は、ローブ相互間の空間を最適に充填することができるよう延びている。
別の利点としては、入口開口部を実現するのが構造的に容易であり、この場合、ハウジングの機械的強度が減少しないことが挙げられる。
好ましい実施形態では、横方向区分は、軸方向区分の両側部で延びている。
これは、両方の螺旋状ロータにかかる横方向区分に沿ってガスを充填することができ、それにより効率が向上するという利点を有する。
好ましくは、入口開口部の軸方向区分は、ハウジングを貫通して設けられた開口部によって形成され、軸方向区分に結合している横方向区分は、壁に設けられた凹部によって形成されている。
これは、これによりハウジングが制限された領域にわたってしか開いていないのでハウジングの機械的強度が向上するとともに入口開口部への入口管の連結を実現しやすいという利点を有する。
本発明の好ましい特徴によれば、 壁の凹部は、軸方向区分から遠ざかる方向に次第に浅くなっている。
これは、ガスの良好な流れを生じさせる。ローブ相互間の空間中に多量のガスが運び込まれているとき、横方向区分を通って流れるガスが少なくなり、その結果、ガスの速度が減少することができる。凹部を浅く作ることにより、これを相殺することができ、良好な効率の充填が保障される。
本発明はまた、添付の特許請求の範囲の請求項1〜22のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素を有するスクリュー圧縮機に関する。
本発明の特徴を良好に示す意図で、添付の図面を参照して、本発明のスクリュー圧縮機要素の2、3の好ましい実施形態を例示として以下に説明するが、これは本発明を限定するものではない。
本発明のスクリュー圧縮機要素のハウジングの概略斜視図であり、2つの螺旋状ロータがハウジング内に設けられた状態を示す図である。 図1のII‐II線矢視断面図である。 図1のスクリュー圧縮機要素のヘリンボーン又は展開図である。 従来型入口開口部が作られているハウジングの展開図である。 図1の矢印F5に沿って見た図であるが、螺旋状ロータが省かれている状態を示す図である。 図3の変形例を示す図である。 図3の変形例を示す図である。 図3の変形例を示す図である。 図3の変形例を示す図である。 図3の変形例を示す図である。
図1は、本発明のスクリュー圧縮機要素1の概略斜視図であり、このスクリュー圧縮機要素1は、少なくとも、ハウジング3の二重円筒形チャンバ2を有し、2つの螺旋状ロータ4a,4bがこの二重円筒形チャンバ内に設けられ、スクリュー圧縮機要素1は、雌型螺旋状ロータ4a及び雄型螺旋状ロータ4bを有している。
スクリュー圧縮機要素1は、入口側5及び出口側6を有する。ハウジング3の入口端面部7aが入口側5のところに示されている。
スクリュー圧縮機要素1の他のコンポーネント、例えば出口側6に位置する出口端面部7b、軸受及びシールは、図面を分かりやすくするために示されていない。
図1では、螺旋状ロータ4a,4bが互いに噛み合った状態で回転するとともに二重円筒形チャンバ2内に設けられているローブ又は葉状片8を備えている。
このチャンバ2は、2つの単一の円筒形ロータチャンバ9で構成され、ロータチャンバ9のそれぞれの軸線X‐X′及びY‐Y′は、螺旋状ロータ4a,4bのそれぞれのシャフト10a,10bとほぼ一致している。
ロータチャンバ9は、2つの軸方向リブ11又はカスプに沿って互いに合体している。これらカスプの配設場所のところでは、螺旋状ロータ4a,4bのローブ8が互いに内側に曲がり又は外側に曲がっている。
ロータチャンバ9の円筒形壁12及びハウジング3の端面部7a,7bは、二重円筒形チャンバ2を画定している。
ロータチャンバ9の壁12と螺旋状ロータ4a,4bとの間には、極めて制限されるとともに極端に正確な隙間が存在している。
図2は、図1の断面図であり、入口開口部13が示されている。
スクリュー圧縮機の入口側5の配設場所のところにおいて、圧縮されるべきガスがハウジング3に設けられた入口開口部13を経て供給される。出口側6の配設場所のところでは、圧縮されたガスが図示されていない出口開口部を経て取り出される。
この図で理解できるように、入口開口部13は、軸方向区分14を有する。
この軸方向区分14は、カスプの一方の両側で軸方向に延びている。このことは、軸方向区分14を両方のロータチャンバ9の円筒形壁12全体にわたって延びていることを示している。
入口開口部13はまた、軸方向区分14に結合した横方向区分15を有する。この場合、2つのかかる横方向区分15が設けられている。
横方向区分15は、入口開口部13の軸方向区分14の側部17上で入口側5のところで軸方向区分14の基部16から延びる2つのストリップの形態をしている。
この場合、ストリップは、入口側5上の入口端面部7aに結合している。
図3は、展開図又はヘリンボーン図を示している。
かかる図は、二重円筒形チャンバ2の円筒形壁12の表面を展開することによって得られ、円筒形壁12は、上述のカスプのうちの一方に沿って延びる切れ目に沿って開かれている。
この平面上において、螺旋状ロータ4a,4bのローブ8及び入口開口部13が印によって示されている。
この図3は、ストリップがカスプの方向に対して横の方向に延びており、それによりストリップが螺旋状ロータ4a,4bの周囲の最も広い部分に沿って延びていることを明確に示している。
また、ストリップは、軸方向リブ11又はカスプに対して横の方向から幾分外れることが可能である。
この実施例では、ストリップは、本質的に一定の幅Aを備えた本質的に長方形の形態を有する。当然のことながら、幅Aが可変であっても良いことは、排除されない。さらに、両方のストリップが互いに異なる幅Aを有することもまた可能である。
この実施例では、入口開口部13の軸方向区分14もまた、本質的に一定の幅Bを備えた本質的に長方形の形態を有し、この場合、端部18のところでは、軸方向区分は、尖った端部19を備えた上述の基部16から遠ざかって差し向けられている。
また、図3で理解できるように、展開円筒形壁12の平面内に位置する入口開口部13は、この場合、本質的にT字形を有する。
より一般的に言って、好ましくは、カスプの任意の側の入口開口部13の軸方向区分14の面積は、横方向ストリップの面積にほぼ等しく、あるいはこれから最大50%だけ外れている。
入口開口部13の軸方向区分14の面積は、好ましくは、2つの横方向ストリップを一緒にした面積にほぼ等しく又はこれから最大50%だけ外れている。
本発明によれば、軸方向区分14をカスプに対して心出しする必要はないが、この軸方向区分14もまた、このカスプに対してずらされるのが良い。
一例を挙げると、図4は、理想的な「デルタ形状」20を備えた入口開口部の展開図であり、従来利用されている切頭「デルタ形状」21もまた示されている。
この図は、「デルタ形状」20が螺旋状ロータ4a,4bのローブ8上に形成されていることを明確に示している。
螺旋状ロータ4a,4bの入口端面部7aの近くに位置する2つのコーナー部22が切頭されているので、従来利用されている入口開口部21が得られている。
図3と図4の比較から明らかなこととして、軸方向区分14の幅B、すなわちカスプに垂直な方向に見た軸方向区分14の寸法は、伝統的に切頭された「デルタ形状」21の幅Cよりも小さい。
カスプの雄型螺旋状ロータ4bの側Mの軸方向区分14の面積とカスプの雄型螺旋状ロータ4bの側Mのストリップの面積の合計の半分は、好ましくは、図3に示されている区分Iの面積よりも小さい。
類似的に言えば、カスプの雌型螺旋状ロータ4aの側Fの軸方向区分14の面積とカスプの雌型螺旋状ロータ4aの側Fのストリップの面積の合計の半分は、好ましくは、図3に示されている区分IIIよりも小さい。
区分I,IIIは、確かに、「デルタ形状」20を備えた伝統的な入口開口部の一部をなしているが、本発明の入口開口部13の要部をなしているわけではないことに注目されたい。区分I,IIIは、言わば2つの入口開口部13,20の差異を形成している。
図5は、ハウジング3に設けられた入口開口部13を詳細に示している。
この場合、軸方向区分14は、ハウジング3を貫通して設けられた開口部として構成されている。
この場合、横方向区分15は、換言すると壁12に設けられた凹部23として形成され、ハウジング3は、ストリップの配設場所では開いていない。
好ましくは、壁12の凹部23は、軸方向区分14から遠ざかる方向に次第に浅くなっており、しかしながら、これは必要であるというわけではない。
換言すると、ストリップは、ハウジング3に設けられた開放チャネル23として形成され、開放チャネル23は、ロータチャンバ9のそれぞれの軸線X‐X′及び軸線Y‐Y′の方へ向いた方向に次第に小さくなっている。
また、横方向区分15がハウジング3を貫通して設けられた開口部により形成されることもまた可能であり、それにより、一種の湾曲した半円筒形覆いが場合によっては、言わばハウジング3に取り付けられたチャネルを形成するようハウジング3に結合した開口部を覆って設けられる。この覆いは、軸方向区分14から遠ざかる方向において幅及び/又は深さが次第に小さくなっているのが良く、その結果、軸方向区分14の両側部で延びる一種の渦巻き状ケーシングが得られる。
また、軸方向区分14をハウジング3に設けられた凹部として構成することが可能であり、それにより、横方向区分15をハウジング3を貫通して設けられた開口部によって形成することができるとともに/あるいは軸方向入口開口部を設けることができる。それにより、軸方向区分14を形成するためのハウジングの凹部は、横方向区分15から遠ざかる方向に次第に浅くなっているのが良い。
スクリュー圧縮機1の作用は、極めて簡単であり、つぎの通りである。
作動中、螺旋状ロータ4a,4bは回転し、それによりローブ8が互いに噛み合った状態で回転する。
入口開口部13を経て圧縮されるべきガスを二重円筒形チャンバ2に供給し、この二重円筒形チャンバを介してローブ8相互間の空間24にガスを充填することができる。
入口開口部13の軸方向区分14を経てガスを供給し、このガスはまた、螺旋状ロータ4a,4bの周囲に沿ってストリップを経て流れて上述の空間24を可能な限り最適に満たす。
入口開口部13のT字形に起因して、混合損失が阻止され又はほぼ阻止され、その結果、供給ガスを空間24中に充填しているときに生じる損失がなくなる。
さらに、次第に浅くなっている凹部23の形態に起因して、このチャネル内のガスの流速は、減少せず又はそれほど減少しない。
その結果、ストリップの端部のところでは、ローブ8相互間の空間24の可能な限り最適充填を得ることができ、それにより生じる損失がゼロであり又はほぼゼロであり、というのは、乱流に起因した混合損失が生じないからである。
螺旋状ロータ4a,4bの回転に起因して、スペーサ24は、ますます小さくなり、その結果、これら空間24内のガスが圧縮され、そしてこのガスは、出口開口部を経てスクリュー圧縮機要素1を出るようになる。
つぎに、圧縮ガスを例えば高圧ガスネットワーク又は消費者に送ることができる。
明らかなこととして、入口開口部13の形態を本発明の範囲から逸脱することなく多くの種々の変形例として構成することができる。非限定的な例を挙げると、2、3の考えられる変形例が図6〜図10に示されている。
図6では、入口開口部13は、軸方向区分14及び1つのストリップ状横方向区分15で構成されている。
軸方向区分は、2つの部分25a,25b、すなわち、雌型螺旋状ロータ4aを包囲するカスプの一方の側の部分25a及び雄型螺旋状ロータ4bを包囲するカスプの他方の側の部分25bを有する。横方向区分15は、雄型螺旋状ロータ4bのみを包囲している。
部分25aは、図4の「デルタ形状」20のカスプの雌型螺旋状ロータ4aの側Fの部分に対応し、部分25b及び横方向区分15は、図3の入口開口部13のカスプの雄型螺旋状ロータ4bの側Mの部分に相当している。
雄型螺旋状ロータ4bの速度が雌型螺旋状ロータ4aの速度よりもしばしば高く、その結果、雌型螺旋状ロータ4aによって生じる乱流が少なく又はゼロになることが知られている。
雌型螺旋状ロータ4aに関し、理想的な「デルタ形状」20を用いてローブ8の充填を最大にすることができ、他方、雄型螺旋状ロータ4bに関し、図6に示されている採用した形状を利用すると、乱流を最小限に抑えることができる。
図7は、図6の変形例を示しており、この場合、部分25aは、カスプの雌型螺旋状ロータ4aの側Fに位置した図4の「切頭」デルタ形状21の一部に対応している。
入口開口部13は、ロータチャンバ9の壁12の平面で見てL字形を有する。
図6に示されている入口開口部13が雌型螺旋状ロータ4aの配設場所のところに生じさせる乱流が多すぎる場合、入口開口部13に代えて図7の変形例を用いるのが良い。部分25aが小さいことに起因して、乱流が大幅に減少し、その結果混合損失が減少する。
図8は、図3の別の変形例を示しており、入口開口部13の軸方向区分14の軸方向に延びる側部17は、横方向区分15への滑らかな移行部を形成するよう丸められている。
かかる形態の入口開口部13は、従来利用されている入口開口部20,21と比較して、螺旋状ロータ4a,4bの運動に起因して、乱流を大幅に減少させる。
図示されていない図8の変形例によれば、入口開口部13は、上述のリブ11のうちの一方のリブの一方の側の軸方向区分14の面積と横方向ストリップ15の面積の合計の半分が上述のリブ11の関連の側の入口開口部13の面積よりも小さい上述のリブ11の関連の側部の「デルタ」形状を備えた伝統的な入口開口部の面積よりも小さいように構成されるのが良い。
図9は、横方向区分15が入口側5の入口端面部7aから距離Dを置いたところに位置する変形例を示している。この距離は、好ましくは、僅かな距離Dである。
換言すると、ストリップと凹部23は、入口端面部7aに結合していない。
これは、入口開口部13を入口側5のところで入口端面部7aから遠ざかる方向に言わばある距離にわたって動かすことができるという利点を有し、ただし、これがハウジング3の設計のある特定の条件を満たすことができるのが必要であることを条件とする。
図10は、別の変形例を示しており、この場合、横方向区分15は、入口側5の入口端面部7aに結合し、さらに、入口側5のところで入口端面部7aに沿って余分な部分26だけ延長している。
換言すると、この入口端面部7aにも、ハウジング3は、凹部を提供している。
これにより、入口開口部13が半径方向区分に加えて、ガスをローブ相互間の空間24に軸方向に入ることができるようにする区分を有するようになる。
また、図示されていない変形例では、T字形又はL字形入口開口部13のアーム(腕)を、壁12に設けられていて制限された深さを有する凹部によって互いに連結することが可能である。この深さは、好ましくは、螺旋状ロータ4a,4bの直径の寸法の最大5%である。より良好には、この深さは、螺旋状ロータ4a,4bの直径の寸法の最大2%である。
好ましくは、凹部の形態は、ロータチャンバ9の壁12の平面で見た入口開口部が「デルタ形状」をしているようなものである。換言すると、凹部は本質的に長方形である。
さらに、横方向区分15を形成するための壁12の凹部23が次第に浅くなるのではなく、ストリップの幅Aが次第に減少し、それにより凹部23が次第に浅くなるかあるいはそうでないかになることもまた可能である。
また、本発明の入口開口部13を、変形的には少なくとも1つの歯付きディスク、すなわち「ゲート型ロータ」と組み合わさってたった1つの螺旋状ロータを備えた「一軸スクリュー」型スクリュー圧縮機要素にも利用することもまた可能である。
それにより、入口開口部13の軸方向区分14は、軸方向に、すなわち螺旋状ロータの軸線の方向に平行に延びる。
軸方向区分14に結合している横方向区分15は、螺旋状ロータの軸線の方向に対して横方向に延びる。
かくして、かかる「一軸スクリュー」型スクリュー圧縮機要素のかかる入口開口部13は、好ましくは、本質的にL字形のものである。
かかる「一軸スクリュー」型スクリュー圧縮機要素では、かかる入口開口部13は、上述の利点、例えばローブ8相互間の空間24の良好な充填及び渦の発生の阻止をもたらす。
図示されたスクリュー圧縮機要素1の実施形態の全てに関し、入口開口部13の形態は、カスプに関して全体として対称に作られているが、この入口開口部13を例えば螺旋状ロータ4a,4bの直径の比、螺旋状ロータ4a,4bのローブ8の数、及びこれら螺旋状ロータ4a,4bの輪郭形状に応じて、カスプに関して非対称に作ることも可能であることは排除されない。
確かに、螺旋状ロータ4a,4bのローブの数は、様々であって良くかかる数は、図面に示されている4つのローブ8を備えた雄型螺旋状ロータ4bと6つのローブ8を備えた雌型螺旋状ロータ4aの組み合わせには限定されない。
本発明は、実施例として説明されるとともに図面に示された実施形態には何ら限定されず、本発明のスクリュー圧縮機要素を本発明の範囲から逸脱することなく、あらゆる種類の形態及び寸法で実現できる。

Claims (23)

  1. ガスを圧縮するスクリュー圧縮機要素であって、
    前記スクリュー圧縮機要素(1)は、ハウジング(3)と、前記ハウジング(3)の二重円筒形チャンバ(2)内に回転可能に収容された2つの螺旋状ロータ(4a,4b)と、を有し、
    前記二重円筒形チャンバ(2)は、2つの軸方向リブ(11)に沿って互いに合体する2つの単一の円筒形ロータチャンバ(9)で構成された状態で前記収容目的で設けられ、 前記二重円筒形チャンバ(2)は、前記ロータチャンバ(9)の円筒形壁(12)並びに前記ハウジング(3)の2つの端面部(7a,7b)、すなわち前記スクリュー圧縮機要素(1)の入口側(5)の入口端面部(7a)及び出口側(6)の出口端面部(7b)によって画定され、
    前記ハウジング(3)は、前記スクリュー圧縮機要素の前記入口側(5)に圧縮されるべきガスの供給のための入口開口部(13)を備えている、スクリュー圧縮機要素において、
    前記入口開口部(13)は、前記ロータチャンバ(9)の前記円筒形壁(12)内で少なくとも部分的に延び、前記入口開口部(13)は、少なくとも、前記軸方向リブ(11)の一方の両側部で軸方向に延びる軸方向区分(12)と、該前記軸方向区分(14)の側部(17)のところで前記スクリュー圧縮機要素(1)の前記入口側(5)で前記軸方向区分(14)の基部(16)から前記軸方向リブ(11)の方向に対して本質的に横の方向に延びて前記入口側(5)で前記入口端面部(7a)に結合し又は該入口端面部から距離(D)を置いたところに位置するストリップの形態をした、前記軸方向区分(14)に連結されている横方向区分(15)と、を有する、スクリュー圧縮機要素。
  2. 前記ロータチャンバ(9)の前記壁(12)の平面内に位置する前記入口開口部(13)は、本質的にT字形又はL字形を有する、請求項1記載のスクリュー圧縮機要素。
  3. 前記T字形又はL字形入口開口部(13)のアームは、前記壁に設けられた本質的に三角形の凹部によって互いに連結されている、請求項2記載のスクリュー圧縮機要素。
  4. 前記凹部は、前記スクリューロータ(4a,4b)の直径の寸法の5%の最大深さ、より良好には、前記スクリューロータの前記直径の寸法の2%の最大深さを有する、請求項3記載のスクリュー圧縮機要素。
  5. 前記横方向区分(15)は、前記軸方向区分(14)の両側部(17)で延びている、請求項1〜4のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  6. 前記横方向区分(15)は、本質的に長方形の形をしており、本質的に一定の幅(A)を有する、請求項1〜5のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  7. 前記入口開口部(13)の前記軸方向区分(14)は、本質的に長方形の形をしており、本質的に一定の幅(B)を有する、請求項1〜6のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  8. 前記軸方向区分(14)は、前記ハウジング(3)を貫通して設けられた開口部によって形成されている、請求項1〜7のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  9. 前記軸方向区分(14)に結合している前記横方向区分(15)は、前記壁(12)に設けられた凹部(23)によって形成されている、請求項1〜8のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  10. 前記壁(12)の前記凹部(23)は、前記軸方向区分(14)から遠ざかる方向に次第に浅くなっている、請求項9記載のスクリュー圧縮機要素。
  11. 前記軸方向区分(14)は、前記壁(12)に設けられた凹部によって形成されている、請求項1〜7のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  12. 前記壁(12)の前記凹部は、前記横方向区分(15)から遠ざかる方向に次第に浅くなっている、請求項11記載のスクリュー圧縮機要素。
  13. 前記軸方向区分(14)に結合している前記横方向区分(15)は、前記ハウジング(3)を貫通して設けられた開口部によって形成されている、請求項1〜8及び/又は請求項11及び/又は請求項12のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  14. 湾曲した半円筒形覆いがチャネルを形成するよう前記ハウジング(3)に結合した状態で前記横方向区分(15)の前記開口部を覆って設けられている、請求項13記載のスクリュー圧縮機要素。
  15. 前記覆いは、前記軸方向区分(14)から遠ざかる方向に次第に浅くなるとともに/あるいは幅が狭くなっている、請求項14記載のスクリュー圧縮機要素。
  16. 前記リブ(11)の一方の両側の前記軸方向区分(14)の面積は、横方向ストリップ(15)の面積にほぼ等しく又は該面積から最大50%だけ外れている、請求項1〜15のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  17. 一方において前記リブ(11)のうちのひとつの一方の側の前記軸方向区分(14)の面積と他方において該同一側の前記横方向ストリップ(15)の面積の合計の半分は、前記リブ(11)の関連の前記側部の「デルタ」形状(20)を備えた伝統的な入口開口部の面積未満であり、前記リブ(11)の関連の前記側部の入口開口部(13)の面積未満である、請求項1〜16のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  18. 軸方向に延びる前記入口開口部(13)の前記軸方向区分(14)の前記側部(17)は、前記横方向区分(15)への滑らかな移行部を形成するよう丸められている、請求項1〜17のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  19. 前記横方向区分(15)は、前記入口側(5)の前記入口端面部(7a)に結合するとともに前記入口側部(5)の前記入口端面部(7a)に沿う少なくとも一部分(26)を備えた状態で延びている、請求項1〜18のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  20. 前記スクリュー圧縮機要素は、オイルレススクリュー圧縮機要素(1)である、請求項1〜19のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素。
  21. ガスを圧縮するスクリュー圧縮機要素であって、前記スクリュー圧縮機要素(1)は、ハウジング(3)と、前記ハウジング(3)の円筒形チャンバ(2)内に回転可能に設けられた螺旋状ロータとを有し、前記円筒形チャンバ(2)は、前記ハウジング(3)の円筒形壁(12)並びに2つの端面部(7a,7b)、すなわち前記スクリュー圧縮機要素(1)の入口側(5)の入口端面部(7a)及び出口側(6)の出口端面部(7b)によって画定され、前記ハウジング(3)は、前記スクリュー圧縮機要素(1)の前記入口側(5)上に圧縮されるべきガスの供給のための入口開口部(13)を備えている、スクリュー圧縮機要素において、前記入口開口部(13)は、前記ロータチャンバ(9)の円筒形壁(12)内で少なくとも部分的に延び、前記入口開口部(13)は、少なくとも、軸方向に延びる軸方向区分(14)と、該前記軸方向区分(14)の側部(17)のところで前記スクリュー圧縮機要素(1)の前記入口側(5)で前記軸方向区分(14)の基部(16)から軸方向に対して本質的に横の方向に延びて前記入口側(5)で前記入口端面部(7a)に結合し又は該入口端面部から距離(D)を置いたところに位置するストリップの形態をした、前記軸方向区分(14)に連結されている横方向区分(15)とを有する、スクリュー圧縮機要素。
  22. 前記入口開口部(13)は、L字形を呈している、請求項21記載のスクリュー圧縮機要素。
  23. スクリュー圧縮機であって、前記スクリュー圧縮機は、請求項1〜22のうちいずれか一に記載のスクリュー圧縮機要素(1)を少なくとも一つ有する、スクリュー圧縮機。
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