JP2019523364A - 液体噴射式圧縮機又は膨張機要素、及び圧縮機又は膨張機装置の液体噴射を制御する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、圧縮機要素の場合、潤滑液は、圧縮中に放出される熱の除去を可能にするために冷却を行うことができる。
圧縮機要素の場合、最大圧力降下が液体回路を横切ってもたらされるので、所定の液体回路に関して潤滑液の流れが最大になり、又は所定の潤滑液に関して液体回路を最小にすることができる、という利点がある。
このチャンバは、ロータがさらに1サイクルだけ回転し終わるまで、すなわちロータが1ピッチだけ回転し終わり第2の圧縮又は膨張チャンバになるまで、第1の圧縮又は膨張チャンバのままである。
このような公知の圧縮機要素又は膨張機要素の欠点は、潤滑液が不十分なので後続の圧縮又は膨張チャンバの封止又は潤滑が全くないか不十分な点であり、これは、主として要素の始動時及び高圧時に問題になる。
このような公知の圧縮機要素の他の欠点は、噴射位置では圧縮がまだ始まっておらずガスがほとんど加熱されていないので、潤滑液は、限定的にしか冷却できない点である。
換言すると、液体は、必要かつ有用な位置に噴射される。
他の利点は、液体が、より的を絞った方法で、すなわち(同様に)必要な場所で要素の中に噴射されるので、第1の圧縮チャンバ又は膨張チャンバの中への噴射だけの従来例に比べて、同じ封止、潤滑、及び冷却を得るために噴射する必要がある液体がより少なくなる。
ロータチャンバ3は、ガス入口4及び圧縮ガスのためのガス出口5を備える。
ロータ6は、軸受8によってハウジング2に回転自在に固定され、この場合、軸受は、ロータ6の軸9上に固定される形態の2つの軸受である。軸受8は、ころ軸受によって実現すること又は滑り軸受の形態で実現することができる。
この液体は、例えば、合成潤滑油、水などとすることができるが、本発明はこれらに限定されない。
第1の圧縮チャンバ13は、図1に示すように入口の直後で閉鎖されたガスチャンバである。この時点で圧縮が始まることになる。
この時、以前は入口4に接続した入口チャンバ15であったチャンバによって新しい第1の圧縮チャンバ13が形成されることに留意されたい。
このように、油は、入口チャンバ15に入ることが阻止される
前述と同様に、第2の圧縮チャンバ14は、入口からロータ6の1ピッチ又は1回転だけ進んで位置付けられる。
この場合、噴射ポイント11a及び追加の噴射ポイント11bの両方は、ロータローブ7の先端で形成され、連続する圧縮チャンバ13、14を互いから分離する螺旋ライン16a、16b、16c上に配置される。
図1にはこれらの螺旋ライン16a、16bが示されている。入口螺旋ライン16aは、入口4に接続した入口チャンバ15と第1の圧縮チャンバ13を分離する。次の螺旋ライン16bは、第1の圧縮チャンバ13と第2の圧縮チャンバ14とを分離する。
追加の噴射ポイント11bは、第2の圧縮チャンバ14と第3の圧縮チャンバ17とを分離する後続の螺旋ライン16c上にある。
上述のように、2つのロータ6は、ロータチャンバ9に回転自在に固定され、それにより、この場合は、追加の噴射ポイント11bは、各ロータ6に、すなわち各ローラ6の位置に又はその脇に設けられる。
このような圧縮機要素1は、噴射ポイント11a、11bに接続した噴射回路を備える圧縮機装置(図示せず)に使用することができ、それによって、この噴射回路を制御して、噴射される液体の量及び温度を制御できる。
圧縮機要素1の作動時、例えば空気であるガスは、ガス入口4を通ってロータチャンバ3に、より詳細には入口チャンバ15に引き込まれることになり、それにより、ロータ6の作動に起因して、ガスは圧縮され、出口5を通って圧縮機要素1から出ることになる、
液体は、噴射ポイント11aを通って第1の圧縮チャンバ13の中に及び追加の噴射ポイント11bを通って第2の圧縮チャンバ14の中に噴射される。
例えば、噴射流れは、供給/非供給とすることができ、それにより、液体は噴射されないか又は所定量が噴射される。
本出願人によるベルギー国特許出願番号2016/5147にはこのことがより詳細に説明されている。
噴射ポイント11aを形成する部分噴射ポイントの各々は、第1の圧縮機チャンバ13に開口し、好ましくは、第1の圧縮チャンバ13と第2の圧縮チャンバ14とを分離する前述の螺旋ライン16b上に配置される。
2以上の追加の噴射ポイント11bが存在し、それにより、これらの追加の噴射ポイント11bの各々が異なる圧縮チャンバ14、17に開口することも可能である。すなわち、第2の圧縮チャンバ14に開口する追加の噴射ポイント11bに加えて、第3の圧縮チャンバ17又は後続の圧縮チャンバに開口する1又は2以上の追加の噴射ポイント11bも存在する。
また、第3の圧縮チャンバ17又は後続の圧縮チャンバに開口する唯一の追加の噴射ポイント11bが存在することも可能であり、換言すると、液体は第1の圧縮チャンバ13及び第3の圧縮チャンバ17に噴射され、第2の圧縮チャンバ14には噴射されない。
この実施形態は、本質的に上記の実施形態とは概して入口4と出口5が入れ替わっている点で異なる。このことは、入口螺旋ライン16a及び第1の膨張チャンバ13が、要素1の反対側に配置されることを意味する。
噴射ポイント11aは、第1の膨張チャンバ13と第2の膨張チャンバ14とを分離する螺旋ライン16b上に配置され、追加の噴射ポイント11bは、後続の螺旋ライン16c上に配置される。
ロータ6が、さらに1ピッチ又は1回転だけ回転すると、この第1の膨張チャンバ13は、追加の噴射ポイント11bが液体を噴射することになる第2の膨張チャンバ14になる。
上記は圧縮機要素又は膨張機要素1に関して説明されるが、本発明は、本質的に圧縮機要素1又は圧縮機装置である真空ポンプにも適用できる。
本発明は、実施例として記載され図面に示されている実施形態に限定されないが、本発明による液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素並びに圧縮機装置又は膨張機装置の液体噴射を制御する方法は、本発明の範囲を逸脱することなく別の変形例で実現することができる。
2 ハウジング
3 ロータチャンバ
6 ロータ
10 接続部
11a 噴射ポイント
11b 追加の噴射ポイント
13 第1の圧縮チャンバ
14 第2の圧縮チャンバ
また、圧縮機要素の場合、潤滑液は、圧縮中に放出される熱の除去を可能にするために冷却を行うことができる。
他の公知の圧縮機要素において、潤滑液は、通常、引き込まれて圧縮されるガスよりも高温であり、潤滑液とガスとの間の何らかの熱交換が吸入度(degree of admission)に悪影響を与える、すなわちこれを低下させることになるので、潤滑液は、機械入口に接触することができない部位に噴射される。
圧縮機要素の場合、最大圧力降下が液体回路を横切ってもたらされるので、所定の液体回路に関して潤滑液の流れが最大になり、又は所定の潤滑液に関して液体回路を最小にすることができる、という利点がある。
このチャンバは、ロータがさらに1サイクルだけ回転し終わるまで、すなわちロータが1ピッチだけ回転し終わり第2の圧縮又は膨張チャンバになるまで、第1の圧縮又は膨張チャンバのままである。
このような公知の圧縮機要素又は膨張機要素の欠点は、潤滑液が不十分なので後続の圧縮又は膨張チャンバの封止又は潤滑が全くないか不十分な点であり、これは、主として要素の始動時及び高圧時に問題になる。
このような公知の圧縮機要素の他の欠点は、噴射位置では圧縮がまだ始まっておらずガスがほとんど加熱されていないので、潤滑液は、限定的にしか冷却できない点である。
換言すると、液体は、必要かつ有用な位置に噴射される。
他の利点は、液体が、より的を絞った方法で、すなわち(同様に)必要な場所で要素の中に噴射されるので、第1の圧縮チャンバ又は膨張チャンバの中への噴射だけの従来例に比べて、同じ封止、潤滑、及び冷却を得るために噴射する必要がある液体がより少なくなる。
ロータチャンバ3は、ガス入口4及び圧縮ガスのためのガス出口5を備える。
ロータ6は、軸受8によってハウジング2に回転自在に固定され、この場合、軸受は、ロータ6の軸9上に固定される形態の2つの軸受である。軸受8は、ころ軸受によって実現すること又は滑り軸受の形態で実現することができる。
この液体は、例えば、合成潤滑油、水などとすることができるが、本発明はこれらに限定されない。
第1の圧縮チャンバ13は、図1に示すように入口の直後で閉鎖されたガスチャンバである。この時点で圧縮が始まることになる。
この時、以前は入口4に接続した入口チャンバ15であったチャンバによって新しい第1の圧縮チャンバ13が形成されることに留意されたい。
このように、油は、入口チャンバ15に入ることが阻止される
前述と同様に、第2の圧縮チャンバ14は、入口からロータ6の1ピッチ又は1回転だけ進んで位置付けられる。
この場合、噴射ポイント11a及び追加の噴射ポイント11bの両方は、ロータローブ7の先端で形成され、連続する圧縮チャンバ13、14を互いから分離する螺旋ライン16a、16b、16c上に配置される。
図1にはこれらの螺旋ライン16a、16bが示されている。入口螺旋ライン16aは、入口4に接続した入口チャンバ15と第1の圧縮チャンバ13を分離する。次の螺旋ライン16bは、第1の圧縮チャンバ13と第2の圧縮チャンバ14とを分離する。
追加の噴射ポイント11bは、第2の圧縮チャンバ14と第3の圧縮チャンバ17とを分離する後続の螺旋ライン16c上にある。
上述のように、2つのロータ6は、ロータチャンバ9に回転自在に固定され、それにより、この場合は、追加の噴射ポイント11bは、各ロータ6に、すなわち各ローラ6の位置に又はその脇に設けられる。
このような圧縮機要素1は、噴射ポイント11a、11bに接続した噴射回路を備える圧縮機装置(図示せず)に使用することができ、それによって、この噴射回路を制御して、噴射される液体の量及び温度を制御できる。
圧縮機要素1の作動時、例えば空気であるガスは、ガス入口4を通ってロータチャンバ3に、より詳細には入口チャンバ15に引き込まれることになり、それにより、ロータ6の作動に起因して、ガスは圧縮され、出口5を通って圧縮機要素1から出ることになる、
液体は、噴射ポイント11aを通って第1の圧縮チャンバ13の中に及び追加の噴射ポイント11bを通って第2の圧縮チャンバ14の中に噴射される。
例えば、噴射流れは、供給/非供給とすることができ、それにより、液体は噴射されないか又は所定量が噴射される。
本出願人によるベルギー国特許出願番号2016/5147にはこのことがより詳細に説明されている。
噴射ポイント11aを形成する部分噴射ポイントの各々は、第1の圧縮機チャンバ13に開口し、好ましくは、第1の圧縮チャンバ13と第2の圧縮チャンバ14とを分離する前述の螺旋ライン16b上に配置される。
2以上の追加の噴射ポイント11bが存在し、それにより、これらの追加の噴射ポイント11bの各々が異なる圧縮チャンバ14、17に開口することも可能である。すなわち、第2の圧縮チャンバ14に開口する追加の噴射ポイント11bに加えて、第3の圧縮チャンバ17又は後続の圧縮チャンバに開口する1又は2以上の追加の噴射ポイント11bも存在する。
また、第3の圧縮チャンバ17又は後続の圧縮チャンバに開口する唯一の追加の噴射ポイント11bが存在することも可能であり、換言すると、液体は第1の圧縮チャンバ13及び第3の圧縮チャンバ17に噴射され、第2の圧縮チャンバ14には噴射されない。
この実施形態は、本質的に上記の実施形態とは概して入口4と出口5が入れ替わっている点で異なる。このことは、入口螺旋ライン16a及び第1の膨張チャンバ13が、要素1の反対側に配置されることを意味する。
噴射ポイント11aは、第1の膨張チャンバ13と第2の膨張チャンバ14とを分離する螺旋ライン16b上に配置され、追加の噴射ポイント11bは、後続の螺旋ライン16c上に配置される。
ロータ6が、さらに1ピッチ又は1回転だけ回転すると、この第1の膨張チャンバ13は、追加の噴射ポイント11bが液体を噴射することになる第2の膨張チャンバ14になる。
上記は圧縮機要素又は膨張機要素1に関して説明されるが、本発明は、本質的に圧縮機要素1又は圧縮機装置である真空ポンプにも適用できる。
本発明は、実施例として記載され図面に示されている実施形態に限定されないが、本発明による液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素並びに圧縮機装置又は膨張機装置の液体噴射を制御する方法は、本発明の範囲を逸脱することなく別の変形例で実現することができる。
2 ハウジング
3 ロータチャンバ
6 ロータ
10 接続部
11a 噴射ポイント
11b 追加の噴射ポイント
13 第1の圧縮チャンバ
14 第2の圧縮チャンバ
Claims (9)
- 内部に少なくとも1つのロータ(6)が回転自在に固定されるロータチャンバ(3)を含むハウジング(2)を備えた液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素(1)であって、前記要素(1)は、前記要素(1)の中に液体を噴射するための噴射回路のための接続部(10)をさらに備え、前記噴射回路の前記接続部(10)は、前記第1の圧縮チャンバ又は膨張チャンバ(13)に開口する、前記ハウジング(2)内の噴射ポイント(11a)によって実現され、
前記噴射回路の前記接続部(10)は、第2の又は後続の圧縮チャンバ又は膨張チャンバ(14、17)に開口する、前記ハウジング(2)内の追加の噴射ポイント(11b)によって実現される、ことを特徴とする液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素。 - 各々が前記圧縮チャンバ又は膨張チャンバ(14、17)に開口する複数の追加の噴射ポイント(11b)が存在することを特徴とする、請求項1に記載の液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素。
- 前記噴射ポイント(11a)又は追加の噴射ポイント(11b)の各々は、複数の部分噴射ポイントで構成され、前記第1、第2、又は後続の圧縮チャンバ又は膨張チャンバ(13、14、17)のそれぞれに開口することを特徴とする、請求項1又は2に記載の液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素。
- 前記噴射ポイント(11a)及び/又は前記追加の噴射ポイント(11b)及び/又はこれらが構成される前記複数の噴射ポイントは、螺旋ライン(16a、16b、16c)上に配置され、前記螺旋ラインは、連続する圧縮チャンバ又は膨張チャンバ(13、14、17)を互いから分離する前記ロータのローブ(7)の先端によって形成されることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素。
- 前記2つのロータ(6)は、前記ロータチャンバ(3)に回転自在に固定され、追加の噴射ポイント(11b)は、前記要素(1)の前記ロータ(6)の各々に対して設けられることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素。
- 前記噴射ポイント(11a)及び前記追加の噴射ポイント(11b)を通って噴射される液体の量は制御可能であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素。
- 前記噴射ポイント(11a)及び前記追加の噴射ポイント(11b)を通って噴射される液体の温度は制御可能であることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の液体噴射式圧縮機要素又は膨張機要素。
- 圧縮機装置又は膨張機装置の液体噴射を制御するための方法であって、前記圧縮機装置又は膨張機装置は、少なくとも1つの圧縮機要素又は膨張機要素(1)を備え、前記要素(1)は、内部に少なくとも1つのロータ(6)が回転自在に固定されるロータチャンバ(3)を含むハウジング(2)を備え、液体が前記要素(1)の中に噴射され、前記方法は、
前記ハウジング(2)の前記ロータチャンバ(3)への少なくとも2つの液体供給品を準備するステップを含み、
前記供給品の一方は、第1の圧縮チャンバ又は膨張チャンバ (13)に噴射され、前記供給品の他方は、第2の後続の圧縮チャンバ又は膨張チャンバ(14、17)に供給される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1から7のいずれかに記載の圧縮機要素又は膨張機要素(1)が使用されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
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