JP2020505544A - Steam compressor including a dry displacement device acting as a spindle compressor - Google Patents

Steam compressor including a dry displacement device acting as a spindle compressor Download PDF

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Abstract

本発明は、2軸回転型容積式機械として設計されるスピンドル圧縮機に関するものであり、流動媒体、とくに蒸気を搬送し、圧縮する。圧縮機は、入口収集チャンバ(11)および出口収集チャンバ(12)からなる圧縮機筐体内に設けられた1対のスピンドルロータを備えている。1対のスピンドルロータの中心距離は、入口側端部が出口側端部よりも少なくとも10%大きい。2つのスピンドルロータ(2、3)はそれぞれ電気モータ(18、19)によって駆動され、電子的同期によって電気モータ(18、19)が制御されることにより、スピンドルロータ(2、3)は非接触状態で回転する。【選択図】図6dThe present invention relates to a spindle compressor designed as a two-shaft rotary positive displacement machine for transporting and compressing a flowing medium, in particular steam. The compressor comprises a pair of spindle rotors provided in a compressor housing comprising an inlet collection chamber (11) and an outlet collection chamber (12). The center distance of the pair of spindle rotors is at least 10% greater at the inlet end than at the outlet end. The two spindle rotors (2, 3) are driven by electric motors (18, 19), respectively, and the electric motors (18, 19) are controlled by electronic synchronization so that the spindle rotors (2, 3) are in a non-contact manner. Rotate in a state. [Selection diagram] FIG.

Description

詳細な説明Detailed description

循環プロセスは好ましくは、カルノーの定理に基づいて、熱出力および熱吸収と、気相の循環媒体の駆動装置としての圧縮機で特徴付けられる。循環プロセスはかなり頻繁に用いられ、日常生活において不可欠になってきている。このプロセスには、時計回りおよび反時計回りのカルノープロセスが含まれ、所望の/目標とする熱吸収によって、(冷却および空調分野において)冷却動作が行われ、または所望の/目標とする熱出力によって、熱吸収および熱出力を行う熱交換器を利用して加熱動作(キーワード「ヒートポンプ」)が行われる。循環媒体の移送には一般に、気相の循環媒体に対し、圧縮機の形態の駆動装置が必要である。第一に、循環媒体およびその固有の特性が重要となる。様々な人工循環媒体(一般的にHFCおよびHFOなど、化学的に生成される)および天然循環媒体(アンモニア、プロパン、プロピレン、イソブタン、エタンなど)がある。   The circulation process is preferably characterized by a heat output and heat absorption and a compressor as a drive for the gas-phase circulation medium, based on Carnot's theorem. Circulatory processes are used quite frequently and are becoming essential in everyday life. This process includes clockwise and counterclockwise Carnot processes, in which the desired / targeted heat absorption results in a cooling operation (in the cooling and air conditioning field) or the desired / targeted heat output Thus, a heating operation (keyword “heat pump”) is performed using a heat exchanger that performs heat absorption and heat output. The transfer of the circulating medium generally requires a drive in the form of a compressor for the circulating medium in the gas phase. First, the circulating medium and its inherent properties are important. There are various artificial circulation media (generally produced chemically, such as HFC and HFO) and natural circulation media (ammonia, propane, propylene, isobutane, ethane, etc.).

しかし、水は一般的に可用性が高いことと以下の点とから、疑うべくもなく循環媒体として理想的である。すなわち、水は完全に無毒であり、蒸気の形態で低圧で安全に使用でき、最も厳しいガイドラインおよび安全規則にも適応し、資源に優しく、環境にも優しく、維持管理の手間がかからず、効率的で、実用上何らリスク発生の可能性がない(不燃性、非爆発性、非危険性)。   However, water is undoubtedly ideal as a circulating medium because of its generally high availability and: That is, water is completely non-toxic, can be used safely at low pressure in the form of steam, complies with the strictest guidelines and safety regulations, is resource-friendly, environmentally friendly, hassle-free maintenance, Efficient and practically without any risk (non-flammable, non-explosive, non-hazardous).

圧縮機には、数mbarの作動圧力範囲では膨大な流量が求められるのに加え、非常に高い圧力状態も必要となるため、課題がある。そのため、とくにこの圧力範囲における蒸気の等エントリピー圧縮指数が約1.327と非常に高いため、とくに高温が原因となる途方もなく困難な圧縮状態が生ずる。これに対して、最近の冷媒は1.1をわずかに超える範囲であり、これに応じて圧縮機の温度の上昇度も穏やかである。   The compressor has a problem because it requires an enormous flow rate in an operating pressure range of several mbar and also requires a very high pressure state. This results in a ridiculously difficult compression state, especially due to high temperatures, since the iso-entry compression index of the steam in this pressure range is very high, about 1.327. In contrast, recent refrigerants have a range slightly above 1.1, and the compressor temperature rises accordingly moderately.

蒸気圧縮動作は、今日では、ターボ圧縮機を使用して行われるが、高圧状態に対応するには、圧縮は中間冷却と同時にいくつかの段階に分けて行わなければならない。ターボ機としての基本特性における弱点は、ほどほどに満足できる温度および圧力状態しかもたらさないことである。蒸気は、計り知れない強みを持つことから、より効率的な圧縮機の方式があるのであれば、循環媒体として著しく進歩するであろう。   Vapor compression operations are nowadays performed using turbo compressors, but in order to cope with high pressure conditions, the compression must be performed in several stages simultaneously with the intercooling. The weakness in the basic characteristics of a turbomachine is that it produces only moderately satisfactory temperature and pressure conditions. Since steam has immense strength, a more efficient compressor scheme would significantly advance as a circulating medium.

本発明は、一般的に低真空と呼ばれる公知の動作領域および圧力範囲において容積型機械によって蒸気の圧縮を(好ましく)行うことを目的とするものであり、容積型機械は、所望の圧力差および大きなp/p圧力状態に、容積型機械の典型的に急峻な特性曲線(すなわち、対応する各作動点での体積流量を超える圧力値)によって対処するものであり、本機械は完全に乾式運転(作動流体を有さない)する必要があり、現在のターボ圧縮機と比較して、適用分野全体において、システム全体の総合効率がより良好であるべきである。これにより、冷却およびヒートポンプ、ならびに他のカルノー循環プロセスにおけるユーザの要求が、とりわけ広い圧力範囲に関し、良好に満たされるようにする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to (preferably) effecting the compression of steam by a positive displacement machine in a known operating region and pressure range, commonly referred to as low vacuum, wherein the positive pressure machine has the desired pressure differential and Large p / p pressure conditions are addressed by the typically steep characteristic curve of a positive displacement machine (i.e., pressure values above the volume flow at each corresponding operating point) and the machine is completely dry operated (No working fluid) and the overall efficiency of the whole system should be better in the whole application compared to current turbo compressors. This ensures that the demands of the user on cooling and heat pumps and other Carnot circulation processes are well fulfilled, especially for wide pressure ranges.

冷却技術(すなわち工業用冷却、商業用冷却および建物の空調)における冷却サイクル出力として、またはヒートポンプサイクル出力として、1kW未満から100kWを優に超える出力領域において、大気圧未満の圧力(好ましくは6mbar〜300mbar、すなわち標準的な低真空領域)[必要な圧縮力は「COP」値(一例)に応じて低下する]で蒸気を圧縮するというこのような目的は、ガス入口チャンバ(11)およびガス出口チャンバ(12)を用いるスピンドル圧縮機原理による2軸容積式機械の形態で達成され、ガス入口(11)側のスピンドルロール間の中心距離は、ガス出口(12)側の距離より大きく、交差角αは好ましくは3〜25度となるため、以下の特徴が得られる。   Sub-atmospheric pressures (preferably from 6 mbar to less than 1 kW to well over 100 kW) as cooling cycle power in cooling technologies (ie industrial cooling, commercial cooling and building air conditioning) or as heat pump cycle power. Such purpose of compressing the vapor at 300 mbar, i.e. the standard low vacuum region) (the required compression force decreases according to the "COP" value (an example)) is the purpose of the gas inlet chamber (11) and the gas outlet. Achieved in the form of a two-shaft positive displacement machine based on the spindle compressor principle using a chamber (12), the center distance between the spindle rolls on the gas inlet (11) side is greater than the distance on the gas outlet (12) side and the intersection angle Since α is preferably 3 to 25 degrees, the following characteristics are obtained.

本発明による特徴は次の通りである。   The features according to the present invention are as follows.

1)電子的同期。各スピンドルロータ(2および3)は、ロータ自体の駆動モータ(18および19)によって駆動されるため、各駆動モータはモータ自体のFU(22および23)を有し、各駆動モータは回転角度位置を検出するモータ自体の測定システム(20および21)およびFU制御装置(24)を有し、FU制御装置は、装置自体の周波数変換器(22および23)を介して駆動モータ(18および19)が対応する速度で駆動されるため、当該対のスピンドルロータ(すなわち2および3)は、互いに接することなく動作できる。 1) Electronic synchronization. Since each spindle rotor (2 and 3) is driven by its own drive motor (18 and 19), each drive motor has its own FU (22 and 23) and each drive motor has a rotational angular position. Has its own measurement system (20 and 21) and a FU control unit (24), which controls the drive motors (18 and 19) via its own frequency converter (22 and 23). Are driven at corresponding speeds, so that the pair of spindle rotors (ie, 2 and 3) can operate without touching each other.

各ロータの円筒形蒸発器冷却孔(6)への冷却流体の供給(9.2および9.3)は、関連する駆動装置の中空シャフトを介して付加的に行われ、軸受(10)は、好ましくは耐用期間の向上のために、グリース潤滑されたハイブリッドベアリングあるいはオールセラミックベアリングとして(またはさらには磁気軸受として)作成される。   The supply (9.2 and 9.3) of cooling fluid to the cylindrical evaporator cooling holes (6) of each rotor is additionally provided via the hollow shaft of the associated drive and the bearing (10) is It is preferably made as a grease-lubricated hybrid or all-ceramic bearing (or even as a magnetic bearing) for increased service life.

2)自動冷却自己平衡を行う「回転シリンダ蒸発器」の機能を果たす円筒形蒸発器冷却孔(6)。水を蒸発させるため、圧力p および温度t [これらの値は、圧力損失、不可避的熱伝導による温度上昇など、特定の技術的偏差を含む]の下でのスピンドルロータ冷却液は、図2の回路から逸れて円筒形蒸発器冷却孔にて回転遠心力により、運転中、現在の作動点において現在最も緊急に必要な場所に必然的に移動する。円筒形蒸発器冷却孔は(好ましくは)、以下の説明に基づき、以下の特徴を有する。 2) Cylindrical evaporator cooling holes (6) that function as "rotary cylinder evaporators" for self-cooling self-balancing. To evaporate the water, the spindle rotor coolant under pressure p 0 * and temperature t 0 * [these values include certain technical deviations, such as pressure drop, temperature rise due to unavoidable heat transfer] 2, by rotating centrifugal force at the cylindrical evaporator cooling holes, deviating from the circuit of FIG. 2, inevitably moves to the most urgently needed place at the present operating point during operation. The cylindrical evaporator cooling hole (preferably) has the following features based on the following description.

本発明によるスピンドルロータの内部冷却の設計である「回転シリンダ蒸発器」は、遠心力を受けて望み得る最良の熱伝導が一貫して達成されるため、本発明が取り組む問題に対し考え得る最も好ましい熱伝導特性を有するが、これは、回転する円筒形蒸発器冷却孔内の重い液体部分によって、軽い気体成分が熱伝導面から定常的に移動して、再び瞬時に蒸発することで、熱伝導を行う次の液体部分がロータ材料に到達して所望の熱伝導が行われ、また追加的には、同時に、円筒半径値が同じであることにより、蒸発を最大にするために、熱放散が最も必要な場所に、蒸発させる液体部分が遠心分離によって常に移動して、なおもロータ長手軸方向に達するためであり、これは、ロータ長手軸方向において、各動作点に異なる出力分布が生じ、その結果、冷却流体供給が少ない(図9の値を参照)既知の高い蒸発エンタルピー差で、圧縮時に、最も効率的に可能な熱放散を実現でき、これにより、図8によると、圧縮機の線[1]から[2]は有利に急峻となり、圧縮機にとって等エントロピープロファイルよりも明らかに良好である。 The design of the internal cooling of the spindle rotor according to the invention, the "rotary cylinder evaporator", is the most likely to solve the problem addressed by the invention, since the best possible heat transfer under centrifugal force is consistently achieved. Although it has favorable heat conduction properties, it is because the heavy liquid portion in the rotating cylindrical evaporator cooling hole causes the light gas component to move constantly from the heat conduction surface and evaporate again instantaneously, the following liquid part for conduction is performed a desired heat conduction reaches the rotor material and the additional simultaneously, by a cylindrical radius value is the same, in order to maximize the evaporation heat dissipation This is because the liquid part to be evaporated always moves by centrifugation where it is most needed and still reaches the longitudinal direction of the rotor, which results in a different power distribution at each operating point in the longitudinal direction of the rotor. As a result, the most efficient possible heat dissipation during compression can be achieved with a low cooling fluid supply (see values in FIG. 9) and a known high evaporation enthalpy difference, whereby according to FIG. The lines [1] to [2] are advantageously steeper and clearly better for the compressor than the isentropic profile.

以下の特徴は、円筒形蒸発器冷却孔に当てはまる。   The following features apply to cylindrical evaporator cooling holes.

a)スピンドルロータの容積式プロファイル長さLを含む長さLに沿った半径Rの円筒形蒸発器冷却孔(6)。この円筒形蒸発器冷却孔は、好ましくは入口領域内の位置Eと位置Sの間から始まって、好ましくは出口端部を越えてLに達するため、LおよびLの値は同じ(ほぼ等しい)である。円筒形蒸発器冷却孔(6)は、好ましくは冷却流体案内溝(16)、冷却流体分配器オーバーフロー溝(17)および支持点(7)によって、「内部構造」として設けられる。 a) a spindle rotor positive displacement profile length L radius along R to the length L C containing R C of the cylindrical evaporator cooling holes (6). The cylindrical evaporator cooling holes are preferably starting from between position E and the position S in the inlet region, preferably to reach the L past the outlet end, L the values of R and L C is the same (approximately Equal). The cylindrical evaporator cooling holes (6) are preferably provided as "internal structures" by means of cooling fluid guide grooves (16), cooling fluid distributor overflow grooves (17) and support points (7).

b)円筒形蒸発器冷却孔(6)は、可能な限り円筒形と(すなわち、偏差が1%をはるかに下回るように)すべきであり、例えば、R値の製造公差は、偏差が出口の方に(すなわち、位置Lの範囲内で)、R値がより大きくなるように設定することが望ましい。 b) Cylindrical evaporator cooling holes (6) should be as cylindrical as possible (i.e., with a deviation far below 1%), for example, the manufacturing tolerance of the RC value is It is desirable to set the RC value to be larger toward the exit (that is, within the range of the position L).

c)アルミニウム合金製のスピンドルロータは、作成済みの「内部構造」と協働した回転が可能であり、この「内部構造」を形成するために、円筒形蒸発器冷却孔(6)は、好ましくは半径Rを有する冷却流体案内溝(16)によって構成され、複数の支持点(7)を備え、好ましくは、例えば、構成部材の温度差によって、温かいアルミニウムロータ本体を冷たいスチールシャフトに接合させて、温度均等化により固定連結することで、これらの支持点で支持スチールシャフトに押圧される。その場合にのみ、ガス搬送「雄ねじ」(31)が形成され、壁厚wが最小値になって、圧縮熱が放散すると、短い流路を通して熱伝導が高まる。 c) The spindle rotor made of aluminum alloy can rotate in cooperation with the already created "internal structure", and in order to form this "internal structure", the cylindrical evaporator cooling hole (6) is preferably used. Is constituted by a cooling fluid guide groove (16) having a radius RC and is provided with a plurality of support points (7), preferably by joining a warm aluminum rotor body to a cold steel shaft, for example, by a temperature difference of the components. Then, by fixed connection by temperature equalization, these support points press against the supporting steel shaft. Only then is the gas transfer "male thread" (31) formed, the wall thickness w being at a minimum and the heat of compression being dissipated, increasing the heat conduction through the short flow path.

冷却流体案内溝(16)の溝底部は、好ましくは傾斜角ψ(z)を有する溝底面が形成されるように設計され、通常z軸と呼ばれる、傾斜角はロータ長手軸方向のz位置に応じて、好ましくは、170°≦ψ(z)≦180°の範囲内である。これにより、ロータ軸に沿った冷却流体(9)の分布は、冷却流体の量が少なく(供給される冷却流体量が常に限られているため特定の作動点での全エネルギーバランスが最も高い効率をもたらすため)、動作点に適した冷却流体の現在の量に応じて、小さい充填断面によって改善される。冷却流体案内溝は、ここでは、好ましくはピッチが極力大きなねじのような構成であり、例えば、ガス搬送雄ねじ(31)の場合、冷却流体(9.2および9.3)を各ロータに投入することにより残留不均衡が増幅するのを(すべての液体が現在の回転点から可能な限り大きな距離で回転系に集まることで、残留不均衡が増幅するため)最小限にする動作を行うためであり、例えば、冷却流体案内溝のピッチがゼロであると充填量が非常に少ない。   The groove bottom of the cooling fluid guide groove (16) is preferably designed such that a groove bottom with an inclination angle ψ (z) is formed, the inclination angle usually being called the z-axis, the inclination angle being at the z position in the direction of the rotor longitudinal axis. Accordingly, it is preferably in the range of 170 ° ≦ ψ (z) ≦ 180 °. Thereby, the distribution of the cooling fluid (9) along the rotor axis is such that the amount of cooling fluid is small (the amount of cooling fluid supplied is always limited and the total energy balance at a particular operating point is the highest efficiency) ), Depending on the current amount of cooling fluid suitable for the operating point, which is improved by a small filling section. Here, the cooling fluid guide groove is preferably a screw-like configuration having a pitch as large as possible. For example, in the case of a gas carrying male screw (31), the cooling fluid (9.2 and 9.3) is supplied to each rotor. In order to minimize the amplification of residual imbalance by doing so (since all liquids collect in the rotating system at the largest possible distance from the current point of rotation, thereby amplifying the residual imbalance). For example, when the pitch of the cooling fluid guide grooves is zero, the filling amount is very small.

この残留不均衡増幅の効果は、本発明に従って、ロータごとに供給される冷却流体の量(9.2および9.3)を同時に最小限に抑えるために利用するものであり、振動センサ(例えば軸受モニタに使用される)は、対応するロータシステム内の過度に大量な冷却流体を用いて残留不均衡増幅を示し、ロータ速度が異なる(2tロータの回転速度は常に1.5倍である)ことから、どのロータにおいて冷却流体の量が過大であるかを正確に判断できるため、制御装置(25)は、調整部材(38)を通して、本例における正しい調整を(冷却流体の最小必要量の意味において)行うことができる。   The effect of this residual imbalance amplification is to utilize, according to the present invention, to simultaneously minimize the amount of cooling fluid (9.2 and 9.3) supplied per rotor, and to use vibration sensors (eg, (Used for bearing monitoring) shows residual imbalance amplification with an excessive amount of cooling fluid in the corresponding rotor system, with different rotor speeds (rotation speed of 2t rotor is always 1.5 times) Therefore, since it is possible to accurately determine in which rotor the amount of the cooling fluid is excessive, the control device (25) performs the correct adjustment in the present example (the minimum required amount of the cooling fluid by the adjusting member (38)). (In the sense).

d)逸脱を補償し、円筒形蒸発器冷却孔(6)におけるロータ長手軸方向に蒸発させる水をできるだけ確実に分配するために、半径Rの冷却流体案内溝(16)の底部には、付加的に、小型の冷却流体分配器オーバーフロー溝(17)が設けられ、小型の冷却流体分配器オーバーフロー溝は、ロータ回転軸からR値より広い間隔を開けて配置されるが、同時に、その中に含まれる水がこれらの冷却流体分配器オーバーフロー溝(17)の断面の範囲を越えて、半径Rの冷却流体案内溝(16)の底部を濡らす小さな断面を有する。 d) In order to compensate for the deviation and to distribute as much as possible the water evaporated in the longitudinal direction of the rotor in the cylindrical evaporator cooling holes (6), the bottom of the cooling fluid guide groove (16) of radius RC Additionally, a small cooling fluid distributor overflow groove (17) is provided, which is arranged at a greater distance from the rotor axis than the RC value, but at the same time The water contained therein has a small cross-section that wets the bottom of the cooling-fluid guide groove (16) of radius RC beyond the cross-sectional area of these cooling-fluid distributor overflow grooves (17).

当然、本明細書において、円筒形蒸発器冷却孔(6)の実施形態は単に一例であり、支持点(7)および半径Rの冷却流体案内溝(16)、ならびに冷却流体分配器オーバーフロー溝(17)を備えている。当然、他の実施形態も考え得る。 Of course, in the present description, the embodiment of the cylindrical evaporator cooling hole (6) is merely an example, the supporting point (7) and the cooling fluid guide groove (16) of radius RC , and the cooling fluid distributor overflow groove. (17) is provided. Of course, other embodiments are also conceivable.

e)とくにロータへの冷却流体(9)の添加は、常に最小量に、場合によっては散発的に、かつパルスでさえも制限して、全体効率を最大にするという意味で、臨界的な不均衡を回避し、転向した冷却流体流(9)の量を最小にする。これは、熱吸収の際、蒸発器(35)内に実際に循環媒体(28)がないためである。したがって、各スピンドルロータの円筒形蒸発器冷却孔(6)は、特定の動作点における蒸発に現在必要な多量の水だけを(例えば、当該分野では従来技術である、+1%の公差で)収容する。 e) The addition of cooling fluid (9), especially to the rotor, is always critical, in the sense that it limits sporadic and even pulses and maximizes overall efficiency. Avoid equilibrium and minimize the amount of diverted cooling fluid stream (9). This is because there is actually no circulating medium (28) in the evaporator (35) during heat absorption. Thus, the cylindrical evaporator cooling holes (6) in each spindle rotor contain only the large amount of water currently required for evaporation at a particular operating point (eg, with a + 1% tolerance, which is conventional in the art). I do.

f)この冷却流体流量(9)の最小化は、例えば、スピンドルロータ(2および3)ごとに、特定の円筒形蒸発器冷却孔(6)内の充填度を測るために、公知で簡易な振動センタ(例えば、転がり軸受モニタ用)によって測定することで達成できるが、これは、特定の円筒形蒸発器冷却孔(6)内の水の量が増加すると、回転系内の残留不均衡が増幅され、スピンドルロータの速度が異なるため(2歯付きスピンドルロータは、3歯付きスピンドルロータより1.5倍速く回転する)、不均衡励起を2歯付きまたは3歯付きスピンドルロータの回転系に関連付けることができるため、冷却流体量(9.2および9.3)は最小量に基づいて調整されるからである。したがって、現在の動作点における蒸発に現在必要な量だけ水が供給される。
当然、他のアプローチを用いて冷却流体流量(9)を最小にすることも可能である。
f) The minimization of this cooling fluid flow (9) is known and simple, e.g. for measuring the degree of filling in a particular cylindrical evaporator cooling hole (6) for each spindle rotor (2 and 3). This can be achieved by measuring with a vibrating center (eg, for rolling bearing monitors), but this will result in residual imbalance in the rotating system as the amount of water in a particular cylindrical evaporator cooling hole (6) increases. Due to the amplified and different speeds of the spindle rotor (the two-tooth spindle rotor rotates 1.5 times faster than the three-tooth spindle rotor), the unbalanced excitation is applied to the rotation system of the two- or three-tooth spindle rotor. Because they can be related, the cooling fluid volume (9.2 and 9.3) is adjusted based on the minimum volume. Thus, water is supplied in an amount currently required for evaporation at the current operating point.
Of course, other approaches can be used to minimize the cooling fluid flow (9).

3)各スピンドルロータの円筒形蒸発器冷却孔(6)における蒸気出口(14)は、各円筒形蒸発器冷却孔(6)が半径RC2またはRC3によって形成され、蒸気出口(14)は、好ましくは、半径RD2またはRD3上の段差の後方に、互いに対して平衡に配置された横断穴によって実現され、特定のスピンドルロータにおけるRD2およびRD3は対応する円筒形蒸発器冷却孔(6)の対応するRC2およびRC3よりわずかに小さい(すなわち、数ミリメートル、例えば2〜5mm)ことを特徴とする。 3) The steam outlets (14) in the cylindrical evaporator cooling holes (6) of each spindle rotor are such that each cylindrical evaporator cooling hole (6) is formed by radius RC2 or RC3 , and the steam outlet (14) is Preferably, behind a step on the radius R D2 or R D3 , realized by transverse holes arranged in equilibrium with respect to each other, wherein R D2 and R D3 in a particular spindle rotor have corresponding cylindrical evaporator cooling holes It is characterized by being slightly smaller (i.e. a few millimeters, e.g. 2-5 mm) than the corresponding R C2 and R C3 of (6).

4)冷却流体注入(33)。これは、動作空間、すなわち入口収集チャンバ(11)と出口収集チャンバ(12)との間の空間における搬送ガス温度に選択的に影響を与える。 4) Cooling fluid injection (33). This selectively affects the carrier gas temperature in the working space, the space between the inlet collection chamber (11) and the outlet collection chamber (12).

5)動作空間構成要素、すなわち上記(2)および(3)に記載のスピンドルロータおよび圧縮機筐体(1)の対の熱放散に関し、この熱放散は、乾式運転機械にとって非常に重要であり、2つの段階に区別される。 5) With regard to the heat dissipation of the working space components, ie the spindle rotor and compressor housing (1) pair described in (2) and (3) above, this heat dissipation is very important for dry running machines. A distinction is made between two stages.

A)構成要素の熱放散の基礎段階:
動作空間の構成要素の熱放散は、動作空間の構成要素間の遊びの低減が(通常、圧縮機の故障または「衝突」につながる)、すべての動作点において確実に抑制するように、常に、保護して、保証するための基礎として活用できる。
A) Basic stages of component heat dissipation:
The heat dissipation of the components of the working space is always ensured by a reduction in the play between the components of the working space (usually leading to compressor failure or “collision”) at all operating points, Can be used as a basis for protection and assurance.

この必須要件は、例えば、圧縮機筐体(1)の熱放散を減少させることによって、すなわち、最小の冷却流体流量(9.1)で対応する冷却流体流量(9.1)を絞ることによって、少量の冷却流体(9)ですでに達成されているため、動作空間の構成要素の熱膨張によって遊び状態が脅かされない。   This requirement is, for example, by reducing the heat dissipation of the compressor housing (1), ie by reducing the corresponding cooling fluid flow (9.1) with a minimum cooling fluid flow (9.1). Since play has already been achieved with a small amount of cooling fluid (9), play is not threatened by the thermal expansion of the components of the working space.

同時に、構成要素の熱放散を行う当該基礎段階の場合、遊び値(すなわち、動作空間の構成要素間の距離値)をある範囲に確実に収める必要があり、すなわち、動作中の最小遊び値は約0.03〜0.09mmであるため(全体寸法に応じて、中心距離が150mmを超える大型機械では、値は0.05mmを上回る)、動作中の構成要素の熱放散を行う基礎段階は、上述の遊びの低減を確実に抑制する(絶対的な必須要件として、上記最小遊び値は約20%〜50%の安全マージンを受ける)だけでなく、他の動作点の遊び値も、各構成要素の異なる熱膨張挙動に起因して、より低い遊び値と比較して、2倍から最大で3倍大きく、このことは動作中の構成要素の熱放散を行う基礎段階によって保証されるため、これにより、制御装置(25)を介し、乾式運転機械で初めて達成できる(以前は湿式ロータでしか実現できなかった)。   At the same time, in the case of this basic stage of heat dissipation of the components, it is necessary to ensure that the play value (ie the distance value between the components of the working space) is within a certain range, ie the minimum play value during operation is Since it is about 0.03-0.09 mm (depending on the overall dimensions, for large machines with a center distance of more than 150 mm, the value is more than 0.05 mm), the basic stage for heat dissipation of the operating components is In addition to ensuring that the above-mentioned reduction in play is suppressed (the absolute minimum requirement is that the minimum play value receives a safety margin of about 20% to 50%), the play values of other operating points are also reduced. Due to the different thermal expansion behaviors of the components, compared to a lower play value, it is twice as large as up to three times larger, since this is ensured by the basic stages of the heat dissipation of the components during operation This allows the control device (2 ) Through the, for the first time can be achieved in dry operation machine (previously could not be realized only by a wet rotor).

B)構成要素の熱放散を伴うFCT段階:
(FCT(Final Compression Temperature)は最終圧縮温度、すなわち、圧縮の終わりに搬送される媒体の温度、通常は最高ガス温度を表し、FCTは通常、出口チャンバ(12)内で測定される。)容積の圧縮時に必要な出力(および、まさに「容積式機械」の形態で供される本圧縮機で生じる事)は、全体的に減少するので、圧縮工程中の当該容積における温度上昇を最小限に抑えることができれば、圧縮の効率(有効性)を向上できる。圧縮時に必要な熱放散は、この容積内のガスと動作空間の構成要素の周囲の熱放散面との温度差にも依存することが知られているが、その他にも、熱伝導係数(蒸気の場合、非常に高い値であることが知られている)および熱伝導(アルミニウム合金をスピンドルロータの材料として使用することが好ましい理由)にも依存することが知られている。したがって、動作空間の構成要素の表面を冷却流によってより低温に保つことができると、圧縮中の熱放散がより良好になり、搬送されて圧縮された作動チャンバ容積内の搬送ガスの温度上昇がより少なくなるため、圧縮機動作線が、図8に例示する点[1]と点[2]との間の線のように、ますます急峻になる。
B) FCT phase with component heat dissipation:
(FCT (Final Compression Temperature) represents the final compression temperature, ie, the temperature of the medium conveyed at the end of compression, usually the highest gas temperature, and the FCT is usually measured in the outlet chamber (12).) The power required during compression (and exactly what happens in this compressor provided in the form of a "positive displacement machine") is reduced overall, thus minimizing the temperature rise in that volume during the compression process. If it can be suppressed, the efficiency (effectiveness) of compression can be improved. It is known that the heat dissipation required during compression also depends on the temperature difference between the gas in this volume and the heat dissipation surface around the components of the working space, but also the heat transfer coefficient (steam Is known to be a very high value) and heat conduction (the reason why it is preferable to use an aluminum alloy as the material of the spindle rotor). Thus, if the surfaces of the components of the working space can be kept cooler by the cooling flow, the heat dissipation during compression will be better and the temperature rise of the transported gas in the transported and compressed working chamber volume will be higher. Because of less, the compressor operating line becomes increasingly steeper, such as the line between points [1] and [2] illustrated in FIG.

これにより、通常、圧縮用の電力の需要が減少し、その結果、効率が向上する(より高くなる)。   This typically reduces the demand for compression power and consequently improves (and is higher) efficiency.

6)本発明による圧縮機設計の用途特有の要件によって決まる、対応するパラメータ設計(すなわち、交差角、ロータ長さ、入口および出口中心距離、端面断面当たりの頭部および根元半径値、段の勾配および段数、ならびに「内部構造」およびスピンドルロータ対断面の設計)に応じた動作空間の構成要素の熱放散用の冷却流体流(9)は、以下の2つのアプローチによって説明することができる。 6) Corresponding parameter design (ie crossing angle, rotor length, inlet and outlet center distance, head and root radius values per end face section, step slope, depending on the application specific requirements of the compressor design according to the invention) And the number of stages, and the cooling fluid flow (9) for heat dissipation of the components of the working space depending on the "internal structure" and the design of the spindle rotor versus the cross section, can be described by the following two approaches.

・分流された冷却流体部分流(図2に冷却流体流(9)として例示):図2に例示するように、冷却流体流(9)は、部分流として実際の回路から分流され、圧縮中に円筒形蒸発器冷却孔(6)によって最大の熱放散を可能にすることから、好ましい解決策と考えられる。唯一の不利点は、この分流された冷却流流体(9)は、主流から離され、冷却技術の分野においてコアタスク、すなわち蒸発器(35)における熱吸収が行われる際に失われることである。ヒートポンプでは、凝縮器(36)内の熱出力がコアタスクを意味する場合、分流された冷却流体の部分流は循環媒体(34)から失われない。 Divided cooling fluid partial stream (exemplified in FIG. 2 as cooling fluid stream (9)): As illustrated in FIG. 2, the cooling fluid stream (9) is diverted from the actual circuit as a partial stream and is being compressed. It is considered a preferred solution because it allows maximum heat dissipation through the cylindrical evaporator cooling holes (6). The only disadvantage is that this diverted cooling flow fluid (9) is separated from the mainstream and is lost when heat absorption takes place in the core task in the field of cooling technology, namely the evaporator (35). In a heat pump, a partial flow of the diverted cooling fluid is not lost from the circulating medium (34) if the heat output in the condenser (36) represents a core task.

したがって、以下の原理が適用される:
本願特有の方法において、構成要素の熱放散中に上述のFCT段階で圧縮温度を低下させることで得られる利点が、蒸発器(35)を通る冷却流体(28)の量が減少することで生じる不利点よりも大きい場合、分流された冷却流体流(9)は、図2に例示するように、円筒形蒸発器冷却孔(6)によって実現されるべきであり、分流された冷却流体流(9)の量は、各状況において、制御装置(25)によって調整されるという意味で、目標とされ制御された方法で、特定の要件プロファイルに適合すべきであり、そのような量のみが、冷却流体流(9)として分流されることで、熱放散による圧縮機効率の向上により、分流された冷却流体流(9)による関連する補助的な労力を伴う前述の不利点よりも、全体的なエネルギー考慮に関してより多くの利点がもたらされる。このようなアプローチが、いくつかの用途に関し、それ以上実現不可能である場合、以下に述べる「別の冷却水流」が適用される。
Therefore, the following principles apply:
In a method specific to the present application, the advantage gained by reducing the compression temperature in the above-described FCT stage during heat dissipation of the components results from the reduced amount of cooling fluid (28) passing through the evaporator (35). If greater than the disadvantage, the diverted cooling fluid stream (9) should be realized by a cylindrical evaporator cooling hole (6), as illustrated in FIG. The quantity of 9) should be adapted to the specific requirements profile in a targeted and controlled manner, in the sense that in each situation it is regulated by the controller (25), only such quantity is By being diverted as a cooling fluid stream (9), the increased compressor efficiency due to heat dissipation results in an overall improvement over the aforementioned disadvantages with the associated auxiliary effort due to the diverted cooling fluid stream (9). Energy considerations More advantages are brought about. If such an approach is no longer feasible for some applications, the "alternative cooling water flow" described below applies.

・別の冷却水流:(図6dに例示)特定用途用の構成要素の熱放散中に、前述のFCT段階における圧縮温度を低下させることで得られる利点が、蒸発器(35)を通る冷却流体量(28)の減少によってもたらされる不利点よりも小さい場合、国際出願番号第PCT/EP2016/077063号に記載の内部ロータ冷却を有する、図6に示すような別の冷却水流を実現すべきであり、それにより、確実に、動作空間の構成要素間の遊びの減少が、無条件に、循環媒体と関係なく抑制される。 Another cooling water flow: (illustrated in FIG. 6d) The advantage gained by reducing the compression temperature in the aforementioned FCT stage during the heat dissipation of the application-specific component is that the cooling fluid through the evaporator (35) If less than the disadvantage caused by the reduction of the quantity (28), another cooling water flow as shown in FIG. 6 with internal rotor cooling as described in PCT / EP2016 / 077063 should be realized. Yes, this ensures that the play between the components of the working space is reduced unconditionally, independently of the circulating medium.

遊び低減を抑制するこの別の冷却水流により、圧縮温度がある程度偶発的に低下するという利点は、確かに含まれる。当然、利用可能な冷却水温度は重要なため、一般的に有効なガイドラインを提供するのは不可能であり、よって、特定用途ごとに、別々に決定しなければならない。したがって(簡潔に述べると)、利用可能な冷却水温度は、高温環境(赤道付近の国々)とある任意の時期における寒冷地(冬のシベリア)とでは異なる。   The advantage that the compression temperature is somewhat accidentally reduced by this additional cooling water flow which reduces play is certainly included. Of course, the available cooling water temperature is important and it is generally not possible to provide a valid guideline and therefore must be determined separately for each particular application. Thus (simply stated), the available cooling water temperature is different in hot environments (countries near the equator) and in cold regions (Siberia in winter) at any given time.

・蒸発遅延:
本発明によれば、加速値が大きいために冷却流体(9.2または9.3)の蒸発が冷却流体案内溝(16)内で発生しない場合、さらに以下を提示する。すなわち、冷却液体(圧縮熱の吸収によってその間にも加熱される)がピトー管によって引き出され(例えば、ドイツ特許第102013009040.7号または第102015108790.1号に記載の通り)、高運動エネルギーにより、Pより高い圧力を有するため、圧縮工程後のある時点において、例えば、出口収集チャンバ(12)内で回路に戻され、そこで当該液体が蒸発することにより動作に合わせて再度熱を吸収することができるため、冷却流体の量を調整して、全体効率を高めることができる。
・ Evaporation delay:
According to the invention, if the evaporation of the cooling fluid (9.2 or 9.3) does not occur in the cooling fluid guide groove (16) due to a large acceleration value, the following is further provided. That is, the cooling liquid (which is also heated by absorption of the heat of compression) is withdrawn by the pitot tube (for example, as described in DE 102 01 300 9040.7 or DE 10 2015 10 8790.1) and by a high kinetic energy, because having a pressure higher than P C, at some point after the compression step, for example, returned to the circuit at the outlet collection chamber (12), where the said liquid to absorb again heat in accordance with the operation by evaporating Therefore, the amount of the cooling fluid can be adjusted to increase the overall efficiency.

いずれにしても、制御装置(25)の特定の動作/作用点に対し、(効率および不均衡の最小化に関し)正しい冷却流体量に調整され、対応するデータが(例えば適切なプロセスシミュレーションに従って)当該制御装置に記憶される。「試行錯誤」は自己学習プロセスとしても活用され、システム自体が変化を試み、反応(すなわち、エネルギー需要および正味出力)を利用して、それ自体が、現在の動作点に対し、最高の効率で達成されるような設定を決定する。本アプローチは、「アクション」アプローチとも呼ばれる。   In any case, for a particular operating / working point of the controller (25), the correct cooling fluid volume is adjusted (with respect to efficiency and imbalance minimization) and the corresponding data is obtained (for example according to a suitable process simulation). It is stored in the control device. "Trial and error" is also used as a self-learning process, in which the system itself attempts to change and, using the reactions (ie, energy demand and net output), is itself, with maximum efficiency, relative to the current operating point. Determine the settings that will be achieved. This approach is also called the "action" approach.

したがって、これらのうちどのアプローチが用途特有のタスクを最も良好に解消するかは、個別に決定しなければならない。   Therefore, which of these approaches best solves application-specific tasks must be individually determined.

7)本発明によれば、補助的な部分出口開口部(15)によって、内部容積比を現在の動作点に適合させることができ、部分出口開口部は、好ましくは、ばね負荷方式で開き、部分ガス流がこの作動チャンバにて出口に近づくと、部分ガス流が特定の作動チャンバから出口収集チャンバ(12)に逃げるようにすることで、圧力は出口収集チャンバ(12)内の圧力より高くなり、その結果、作動チャンバにおける有害な過剰圧縮(効率に悪影響を及ぼす)が防止される。 7) According to the invention, the auxiliary partial outlet opening (15) allows the internal volume ratio to be adapted to the current operating point, the partial outlet opening preferably opening in a spring-loaded manner, As the partial gas flow approaches the outlet in this working chamber, the pressure is higher than the pressure in the outlet collecting chamber (12) by allowing the partial gas flow to escape from the particular working chamber to the outlet collecting chamber (12). As a result, harmful over-compression in the working chamber (which adversely affects efficiency) is prevented.

内部容積比(すなわち、入口と出口の間の作動チャンバ容積の商)は、「iV値」として、最も効率的な(すなわち省エネルギーの)圧縮を行う、現在の動作点に可能な限り最良の方法で適合させて、有害な過剰または過小圧縮を防止しなければならない。稼働中、補助的な部分出口開口部(15)を用いることで、本発明に従ってiV値を適合させることができるが、最初にスピンドルロータ対設計によって割り出す必要がある。iV値は、基本的に、以下の3つの変数の影響を受ける。   The internal volume ratio (ie, the quotient of the working chamber volume between the inlet and the outlet), as the “iv value”, is the best possible method for the current operating point that provides the most efficient (ie, energy saving) compression. To prevent harmful over or under compression. In operation, the iV value can be adapted according to the invention by using an auxiliary partial outlet opening (15), but first needs to be determined by a spindle rotor pair design. The iV value is basically affected by the following three variables.

・回転の回転軸間の中心距離(回転の回転軸間の交差角αに起因する変数であり、ガス出口(12)よりもガス入口(11)における距離のほうが大きい)。 The center distance between the rotation axes of rotation (variable due to the intersection angle α between the rotation axes of rotation, the distance at the gas inlet (11) being greater than the gas outlet (12));

・ロータ長手方向の各点zにおける以下の式を用い、μ(z)値としての端部における中心距離に対するロータヘッド半径の比。さらに、根元角γF2は、公証ポンプ能力が最大になるように意図的に選択される。その厳密な方法について以下に詳細に述べる。 Using the following formula at each point z in the rotor longitudinal direction, the ratio of the rotor head radius to the center distance at the end as a μ (z) value. Further, the root angle γ F2 is intentionally selected such that the notarized pump capacity is maximized. The exact method is described in detail below.

・ロータの長手軸方向の勾配(同時に段数、すなわち入口と出口の間の閉じた作動チャンバの数も決定)。ロータの長さは、臨界曲げ速度まで可能な限り長くなることが知られている。上述のロータ対パラメータを決める場合、「内部容積比」を「iV値」(すなわち、[大きい]入口および[小さい]出口作動チャンバの容積の商)として、搬送媒体の等エントリピー圧縮指数、とくに作動チャンバ容積の変化中の熱放散(すなわち、圧縮)に関する圧縮プロセス、および所望の圧縮比(すなわち、出口圧力と入口圧力との商)に従って、構成すべきである。 The longitudinal gradient of the rotor (also determines the number of stages, ie the number of closed working chambers between inlet and outlet). It is known that the length of the rotor is as long as possible up to the critical bending speed. When determining the rotor-to-parameters described above, the "internal volume ratio" is defined as the "iv value" (i.e., the quotient of the volume of the [large] inlet and [small] outlet working chambers), and the iso-entry compression index of the transport medium, especially It should be configured according to the compression process for heat dissipation (ie, compression) during changes in working chamber volume, and the desired compression ratio (ie, quotient of outlet pressure and inlet pressure).

例えば、この関係は、図7に記載の値を参照して示される。   For example, this relationship is shown with reference to the values described in FIG.

搬送ガス(蒸気)は、例えば、7.0mbar〜95.9mbarまで圧縮されることにより、以下の圧縮比が得られる。
95.5÷7.0=13.7
The following compression ratio is obtained by compressing the carrier gas (steam) to, for example, 7.0 mbar to 95.9 mbar.
95.5 ÷ 7.0 = 13.7

等温圧縮の(すなわち、圧縮中に温度変化がない)場合にだけ、内部容積比13.7がここでも実現される。   Only in the case of isothermal compression (ie there is no temperature change during compression) an internal volume ratio of 13.7 is realized here as well.

本発明によれば、「ポリトロープ」圧縮中の作動チャンバ内の温度の上昇により、当該約1.327の範囲の上記に対する現在の等エントリピー圧縮指数から始まって、iV値約10が、円筒形蒸発器冷却孔(6)により圧縮時の集中的な熱放散によって得られるため、過剰および過小圧縮のいずれも防止される。   According to the present invention, an increase in temperature in the working chamber during "polytrope" compression results in an iV value of about 10 starting from the current isosteric compression index for the above in the range of about 1.327, with an iV value of about 10 Since it is obtained by intensive heat dissipation during compression by the evaporator cooling holes (6), both over and under compression are prevented.

当該iV値は、関連するスピンドルロータ対の断面積とロータの長手軸方向の延び(一般に、プロファイル勾配によって確認される)との積よって得られる作動チャンバ容積の変化として、本発明に従って、以下の式により技術的に実現される。   The iV value is, according to the present invention, as the change in working chamber volume obtained by the product of the cross-sectional area of the associated spindle rotor pair and the longitudinal extension of the rotor (generally ascertained by the profile gradient): It is technically realized by the formula.

a)各端面断面(図3に平面断面図として概略的に例示)のスピンドルロータ対の断面積をロータ長手軸方向に変化させることで、入口側ロータ対の断面が出口側ロータ対の断面より大きくなる。このようなスピンドルロータ対における断面変化は、以下のようにして達成される:
・2つのロータ軸の交差角αによって中心距離を変更する、
・各z位置における上述のμ(z)値によるプロファイル歯の高さを変更する。
a) By changing the cross-sectional area of each of the end face cross-sections (schematically illustrated as a plan cross-sectional view in FIG. 3) in the longitudinal direction of the rotor, the cross-section of the inlet-side rotor pair is larger than the cross-section of the outlet-side rotor pair. growing. The cross-sectional change in such a pair of spindle rotors is achieved as follows:
Changing the center distance according to the intersection angle α between the two rotor shafts,
Change the height of the profile tooth at the above-mentioned μ (z) value at each z position.

中心距離およびμ(z)値の変化に起因するロータ対における断面積のこのような変化によって、「iv.aμ値」が得られ(図9参照)、その場合、作動チャンバの広がりを考慮する必要がある。本例では、各主軸回転子がそれぞれにR値を有する円筒形蒸発器冷却孔(6)を、図9に例示するように、異なった臨界曲げ速度を同時に考慮しつつ、確実に支持根元部本体(32)に最小壁厚wに平行に設けなければならない。 Such a change in the cross-sectional area in the rotor pair due to a change in the center distance and the μ (z) value gives an “iv.aμ value” (see FIG. 9), in which the working chamber expansion is taken into account. There is a need. In this example, each spindle rotor has a cylindrical evaporator cooling hole (6) having an RC value, while taking into account different critical bending speeds at the same time as shown in FIG. The main body (32) must be provided parallel to the minimum wall thickness w.

b)ロータ長手軸方向におけるプロファイル勾配(一般にmと称される)の変化: b) Change in profile gradient (commonly referred to as m) in the longitudinal direction of the rotor:

プロファイル勾配を変化させることにより、「iV.m値」が与えられ(例として図9を参照)、この値は通常「iV.aμ値」よりも有意に大きい(3倍を上回る)。ロータ長さLにわたる段数(すなわち、入口と出口との間の全作動チャンバの数)は、曲げ臨界の観点から依然として許容可能な数であるが、「メッシュ限界」(歯間隙幅に対してさらにどの程度の歯間隙深さにできるか)の観察も考慮に入れる必要がある。 Changing the profile gradient gives an "iV.m value" (see FIG. 9 as an example), which is usually significantly greater (more than 3 times) than the "iV.aμ value". Rotor length L R over number (i.e., the total number of the working chamber between the inlet and the outlet) is the number still acceptable in view of the critical bend for "mesh limit" (tooth gap width It is also necessary to take into account the observation of how deep the tooth gap can be made.

当然、これら2つの変化がロータ長手軸方向に同時に相乗的に作用することで、図9に例示するように、所望の全体的なiV値、本例では=10に達する。   Naturally, these two changes simultaneously act synergistically in the longitudinal direction of the rotor to reach the desired overall iV value, in this example = 10, as illustrated in FIG.

総iV値が高いほど、圧縮中の熱放散が激しくなり、圧縮温度の低下は、一般に、圧縮機の効率の改善(すなわち、有効性の向上)につながることが知られている。   It is known that the higher the total iV value, the greater the heat dissipation during compression and the lower the compression temperature generally leads to improved compressor efficiency (ie, increased effectiveness).

ここで、作動点がこれら上記の圧力値から逸れると、補助的な部分出口開口部(15)が現在の作動点に理想的に適合するため、効率的な圧縮プロセスが常に保証される。   Here, if the operating point deviates from these mentioned pressure values, an efficient compression process is always ensured, since the auxiliary partial outlet opening (15) is ideally adapted to the current operating point.

8)各スピンドルロータ(すなわち、スチールシャフト上に載置されたアルミニウム製部品)は、3つの領域からなる。 8) Each spindle rotor (i.e., an aluminum part mounted on a steel shaft) consists of three regions.

a)ガス搬送雄ねじ(31)
ガス搬送雄ねじ(31)は、好ましくは、根元本体の壁厚wの大きさを最小限にするために、結合回転を行ってスチールシャフトに接続したうえで形成される。
a) Gas carrying male screw (31)
The gas-carrying external thread (31) is preferably formed with a joint rotation and connection to a steel shaft in order to minimize the magnitude of the wall thickness w of the root body.

b)根元本体の壁厚w(32)は、熱放散に対する抵抗を最小にし、それに応じて熱放散を最大にする。 b) The wall thickness w (32) of the root body minimizes resistance to heat dissipation and maximizes heat dissipation accordingly.

c)「内部構造」は、支持点(7)を有する円筒形蒸発器冷却孔(6)、出口側で(例えばОリングによって密閉される側方支持体、および円筒形蒸発器冷却孔(6)内で作動空間構成要素ごとの冷却流体流(9)から蒸発した冷却流体の入口側蒸気出口(14)からなる。 c) The "internal structure" consists of a cylindrical evaporator cooling hole (6) with a support point (7), at the outlet side (for example a lateral support sealed by a О ring, and a cylindrical evaporator cooling hole (6). ) Comprises an inlet-side steam outlet (14) for cooling fluid evaporated from a cooling fluid flow (9) for each working space component.

9)一例として、ロータ長手軸方向における4つの位置について言及して、本発明によるスピンドルロータ設計について述べる(当然、位置の数は上記以上でも以下でもよく、数に関係なく本発明によるスピンドルロータ設計について十分に説明が可能であり、図1および図4、ならびに図5では、ガス入口(11)からガス出口(12)までの以下の位置については、次の事項が当てはまる)。 9) As an example, the spindle rotor design according to the present invention will be described with reference to four positions in the longitudinal direction of the rotor (the number of positions may be more or less than the above, and the spindle rotor design according to the present invention is independent of the number. 1 and 4 and FIG. 5, the following applies to the following positions from the gas inlet (11) to the gas outlet (12)).

この場合、以下の規定がロータ長手軸方向の各位置(通常、zと称する)に対して適用される。各スピンドルロータのガス搬送雄ねじ(31)の各z位置のプロファイル設計におけるスピンドルロータ当たりの「μ(z)値」は、次の通りである。   In this case, the following rules apply to each position (generally referred to as z) in the longitudinal direction of the rotor. The "μ (z) value" per spindle rotor in the profile design of each z position of the gas carrying male screw (31) of each spindle rotor is as follows.

K2(z)=μ(z)・a(z)、または
K3(z)=μ(z)・a(z)
R K2 (z) = μ 2 (z) · a (z) or R K3 (z) = μ 3 (z) · a (z)

また、μ>0.6の時、根元角γF2は、90度より大きくすることで意図的に選択され、ヘッドシリンダ幅bk2(z)は、選択された限界値、例えば5mmを下回ることはない。 Also, when μ 2 > 0.6, the root angle γ F2 is intentionally selected by making it larger than 90 degrees, and the head cylinder width b k2 (z) falls below a selected limit value, for example, 5 mm. Never.

a)位置E:
本発明によると、半径RKE2において、2歯付きスピンドルロータ(2)の入口側に円筒状平坦部(27)を備えた、ロータ対の端部の入口側のスピンドルロータの回転軸間の最大距離a値とすることにより、最大/最高ロータヘッド速度をより広いスピンドルロータ領域に広がり、好ましくは、図2に「R.tan」として例示される半径状の移行部によって均一な移行が可能になる。
a) Position E:
According to the invention, at a radius R KE2 , the maximum between the rotation axes of the spindle rotors on the inlet side at the end of the pair of rotors, with a cylindrical flat part (27) on the inlet side of the two-toothed spindle rotor (2). The distance a E value spreads the maximum / maximum rotor head speed over a wider spindle rotor area, and preferably allows a uniform transition with a radial transition illustrated as “R. tan” in FIG. become.

b)位置S:(複数のz値に及ぶ範囲として示すことも可能)
最大のμ値を用いて、好ましくは、入口作動チャンバが上記境界条件(すなわち、円筒形蒸発器冷却孔、支持根元本体(32)における壁厚、ブローホールの自由度、臨界曲げ速度など)を損なうことなく、可能な限り最大の容積を受けるようにし、図3によるμ値およびロータ長手軸方向における各z位置に対して与えられる式が、図9に例示するように、意図して実現される。
b) Position S: (It can also be shown as a range extending over a plurality of z values)
Using the largest μ value, preferably, the inlet working chamber is adapted to meet the above boundary conditions (ie, cylindrical evaporator cooling holes, wall thickness at the support base body (32), blow hole degrees of freedom, critical bending speed, etc.). In order to receive the maximum possible volume without loss, the μ values according to FIG. 3 and the equations given for each z position in the longitudinal direction of the rotor are intended to be realized, as illustrated in FIG. You.

c)位置V:(複数のz値に及ぶ範囲として示すことも可能)
壁厚を歯の高さに応じて断面積の減少に適合させることにより、支持根元本体(32)において内部圧縮をもたらすと同時に良好な熱伝導特性が得られる。
位置L:(複数のz値に及ぶ範囲として示すことも可能)好ましくは、図1に例示するように、雄ねじの端部を越えて出口チャンバ内に突出するように適切に設計された円筒形端部である。これらの位置の好適な特定の値を、概観表として図9に例示する。他の位置および他の値のどちらも実現可能であるため、本表で強調されている事項は例示的なものにすぎない。図9で言及するパラメータは、本発明の「精神」を例示する有意な実施形態を示しているにすぎない。本例では、各位置は、単一のz位置としてだけでなく、ロータ長手軸方向における複数のz値に及ぶ範囲としても、確実に実現できる。
c) Position V: (can also be shown as a range spanning multiple z values)
By adapting the wall thickness to the reduction of the cross-sectional area according to the height of the teeth, a good heat transfer property is obtained while providing internal compression in the support root body (32).
Position L: (can also be shown as spanning multiple z-values) Preferably, as illustrated in FIG. 1, a cylindrical shape suitably designed to project beyond the end of the external thread and into the outlet chamber It is the end. Preferred specific values for these locations are illustrated in FIG. 9 as a look-up table. The emphasis in this table is merely exemplary, as both other locations and other values are feasible. The parameters referred to in FIG. 9 merely represent significant embodiments that illustrate the "spirit" of the present invention. In this example, each position can be reliably realized not only as a single z position, but also as a range extending over a plurality of z values in the longitudinal direction of the rotor.

10)図5によると、2つのスピンドルロータ回転軸間の交差角αが、ロータ長手軸方向の特定のμ(z)値と組み合わせて与えられることで、各ロータは、支持根元本体(32)上の最小限の(すなわち歯の高さに適合する当該材料強度に関する)壁厚w(例えばE、S、VおよびLの上記位置に関する説明による)を有する円筒形蒸発器冷却孔(6)を有する一方で、ガス搬送雄ねじ(31)の(好ましくは)ブローホールフリーロータプロファイル設計、ならびに上述の実施形態による臨界曲げ速度および内部容積比の条件に関する以下の点に基づく「特定のスピンドルロータに適切な曲げ臨界速度」(*)を考慮する。 10) According to FIG. 5, the intersection angle α between the two spindle rotor rotation axes is given in combination with a specific μ (z) value in the longitudinal direction of the rotor, so that each rotor is supported at the base body (32). A cylindrical evaporator cooling hole (6) with a minimum wall thickness w (eg, according to the above description of the positions of E, S, V and L) above (ie with respect to the material strength matching the tooth height) While having, based on the (preferably) blowhole free rotor profile design of the gas-carrying external thread (31) and the conditions of critical bending speed and internal volume ratio according to the above-described embodiment, "appropriate for a particular spindle rotor" Critical bending speed "(*).

*「特定のスピンドルロータに適する」とは、2つのスピンドルロータ間の速度差に従って、1.5倍速く回転する2歯付きスピンドルロータはより高い曲げ剛性および比較的低い回転質量の両方を備えることから、臨界曲げ速度が両スピンドルロータによって等しく実現されることを意味する。   * "Suitable for a particular spindle rotor" means that a two-toothed spindle rotor that rotates 1.5 times faster according to the speed difference between the two spindle rotors has both higher bending stiffness and relatively lower rotational mass. This means that the critical bending speed is realized equally by both spindle rotors.

11)2つのスピンドルロータの臨界曲げ速度ωcriticalは、ロータ自体のパラメータ設計によって(すなわち直径=剛性の観点から)、 11) The critical bending speed ω critical of the two spindle rotors is determined by the parameter design of the rotor itself (ie, from the viewpoint of diameter = stiffness)


ただし、

However,

としての臨界曲げ速度が一般に質量に対する剛性の平方根(軸受を含む)となるようにする。 Is generally the square root of stiffness to mass (including bearings).

高い速度を得るために、本発明による各ロータシステムは、図6bに例示するように、回転ユニット(40)として具体化されるが、これは、完全な回転ユニット(40)に均衡がもたらされることで、平衡品質が改善されるため、非常に重要なことである。   In order to obtain high speeds, each rotor system according to the invention is embodied as a rotating unit (40), as illustrated in FIG. 6b, which brings a balance to the complete rotating unit (40). This is very important because the equilibrium quality is improved.

その理由として、後に組み立てられる、1つのユニットとしてそれ以上個々に平衡を保たせることが不可能(これは、従来技術の2軸容積式機械においては実質的に常に当てはまる)な回転ユニットを形成する十分に均衡のとれた個々の部品でさえも、総体的には、図6bに例示するように、個々に平衡が保たれ、それ以降変更が加えられることのない回転ユニットよりも、平衡品質が悪いことがよく知られている。   The reason for this is that it forms a rotating unit that cannot be further individually balanced as one unit, which is later assembled (this is virtually always the case in prior art two-axis positive displacement machines). Even individual components that are well balanced generally have a balanced quality that is better than a rotating unit that is individually balanced and unchanged thereafter, as illustrated in FIG. 6b. Bad things are well known.

12)組立て中に、最初にスピンドルロータヘッドが筐体孔に接するまで、各スピンドルロータを個々に圧縮機筐体(1)内に挿入し、その後各ロータを引き出して、分離板(26)を介して各ロータを固定することで、分離板(26)によるスピンドルロータと圧縮機筐体の間の遊び調整を行い、これにより、図6cにΔ2.1として例示するように、消耗のロータヘッドおよび筐体が得られる。 12) During assembly, each spindle rotor is individually inserted into the compressor housing (1) until the spindle rotor head first contacts the housing hole, then each rotor is pulled out and the separation plate (26) is removed. By fixing each rotor through the gap, a play adjustment between the spindle rotor and the compressor housing by means of the separating plate (26) is performed, thereby making the worn rotor head as illustrated as Δ2.1 in FIG. 6c. And a housing.

13)軸受については、以下の規則を遵守しなければならない:
軸受は、接触する単一要素であるため、摩耗を避けられないことから、特別に注意を払って設計する必要がある。よって、軸受については、以下の規則に従わなければならない。
13) For bearings, the following rules must be observed:
Since bearings are a single element in contact and wear is inevitable, special care must be taken to design them. Therefore, the following rules must be followed for bearings.

蒸気の場合、軸受力は(軸および半径の両方向において)非常に弱く、主な荷重は高い速度によってもたらされ、これが軸受技術において、nd係数が速度特性として使用されることが知られている理由であり、すなわち、平均軸受径(mm)に速度(rpm=1/分)を乗じた積であり、その場合、キーワード「スピンドル軸受」の下での工作機械構造は明確な設計勧告を提供するものである。この速度特性が100万mm/分を超える場合、耐速度性および潤滑性にとくに重点を置かなければならない。ロータ速度は、作動領域内の搬送媒体の超音速未満の最大許容ロータヘッド速度に因るものである。圧力範囲の蒸気の限界値は約400m/秒に指定されているため、図9によると、十分な安全マージンを有する値が、一例として、350m/秒を含む表において選択されている。本発明によれば、2歯付きスピンドルロータ(2)は、入口領域においても円筒状に平坦化されているため、直径値が小さいことから、出口方向において、ロータヘッドの速度が急速に低下し、当該領域においては速度限界に急激に達することはない(図9の表の値を参照)。 In the case of steam, the bearing force is very weak (in both the axial and radial directions) and the main load is caused by high speed, which is known in bearing technology to use the nd m coefficient as a speed characteristic. The product of the average bearing diameter (mm) multiplied by the speed (rpm = 1 / min), in which case the machine tool structure under the keyword "spindle bearing" would give clear design recommendations To provide. If this speed characteristic exceeds 1 million mm / min, special emphasis must be placed on speed resistance and lubricity. The rotor speed is due to the maximum permissible rotor head speed below the supersonic speed of the transport medium in the operating region. According to FIG. 9, a value with a sufficient safety margin has been selected in a table containing 350 m / s as an example, since the limit value for steam in the pressure range is specified at approximately 400 m / s. According to the invention, the two-tooth spindle rotor (2) is cylindrically flattened even in the inlet region, and therefore has a small diameter value, so that the speed of the rotor head decreases rapidly in the outlet direction. In this region, the speed limit is not suddenly reached (see the values in the table of FIG. 9).

本発明では、軸受は、例えば/好ましくは両側が正しく適合された永久潤滑剤によって封止され、作動空間軸シールによって搬送媒体から適切に離間されたハイブリッドスピンドル軸受(例えばXCB70タイプ)として構成され、作動空間軸シールは、分離および防御手段(スピンドルシールの工作機械構造のimaカタログを参照)の他に、保護ならびに軸受を通る任意のガス流の緊急排除を行う中間収集/緩衝チャンバ(13)を有するものであり、安全なバイパス、すなわち、流動抵抗が最も少ないガス透過性バイパス(流路、穴など)を必ず要する。   According to the invention, the bearing is configured as a hybrid spindle bearing (for example of the XCB70 type), for example / preferably sealed on both sides by a properly fitted permanent lubricant, and properly separated from the transport medium by a working space shaft seal, The working space shaft seal comprises, besides the separation and protection means (see the ima catalog of the machine tool construction of the spindle seal), an intermediate collecting / buffering chamber (13) which provides protection and emergency rejection of any gas flow through the bearing. A safe bypass, that is, a gas permeable bypass (flow path, hole, etc.) with the least flow resistance is always required.

当然、上記ハイブリッドスピンドル軸受の代わりに、完全セラミック軸受も適用でき、その他に、必要に応じて磁気軸受、さらには水軸受も適用可能である。   Naturally, a complete ceramic bearing can be applied instead of the hybrid spindle bearing. In addition, a magnetic bearing and further a water bearing can be applied as needed.

14)作動空間の構成要素の蒸発器冷却は、図2に例示するように、図8によるt においてp を有する水平な線として表すことができる。区別のために記号を用いるが、これは、特定用途の工程シミュレーションに従って有利であれば、当該圧力を蒸発器(35)内のtで圧力pに限定的かつ明確に異ならせることができるためである。また、別の冷却サイクルによって、作動空間の構成要素の蒸発器冷却を行うことも可能である。 14) The evaporator cooling of the components of the working space can be represented as a horizontal line with p 0 * at t 0 * according to FIG. 8, as illustrated in FIG. The symbol * is used for distinction, which, if advantageous according to the application-specific process simulation, makes it possible to make the pressure limited and distinctly different from the pressure p 0 at t 0 in the evaporator (35). This is because it can be done. It is also possible to provide evaporator cooling of the components of the working space by another cooling cycle.

15)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)を「Tribivari」としての対をなすロータの代わりに、ドイツ国特許第102016004048.3号による「SynchroVari」のようなロータ対ならびに標準的な2:2サイクロイドロロータ対(ただしブローホール付き)など、他のロータ対も考え得る(ただしおそらく効率は低い)。 15) Instead of a paired rotor with two teethed spindle rotor (2) and three teethed spindle rotor (3) as "Tribivari", a rotor pair such as "SyncroVari" according to DE 102016004048.3. Other rotor pairs are also conceivable (but probably less efficient), such as standard 2: 2 cycloid rotor pairs (but with blowholes).

16)制御装置(25)は、特定用途向けの要件を満たすものであり、制御装置(25)が、システム全体の管理、インテリジェントな調整、制御、モニタを行う。すべての関連データは、制御装置(25)に記憶および収集されて、評価される。 16) The controller (25) fulfills the requirements for the specific application, and the controller (25) manages the entire system, intelligently adjusts, controls and monitors. All relevant data is stored and collected in the controller (25) and evaluated.

17)本発明による容積型機械(以下、簡潔に「Tribivari」と称する)はインテリジェントシステムとして設計され、当該システムは、以下に述べる特徴および特性によって説明され、ここで、略語「ES」は、本発明による「電子モータ対スピンドルロータ同期」を表す。このような新しいインテリジェンスは、次の特定のツールにより示すことができる。
・(自己)診断ツール
・調節ツール
17) The positive displacement machine according to the present invention (hereinafter simply referred to as "Tribivari") is designed as an intelligent system, which is described by the following features and characteristics, where the abbreviation "ES" stands for "Book". 1 represents “Electronic motor-spindle rotor synchronization” according to the invention. Such new intelligence can be demonstrated by the following specific tools:
・ (Self) diagnostic tool ・ Adjustment tool

以下のより詳細な説明は、本発明の理解を容易にすることを目的とするが、異なる観点による考察に基づき、多少異なる用語(観点が異なるため、確実に理解が高まる)を使用するため、いきおい、繰返し表現および「装飾」が起こり得る。   The following more detailed description is intended to facilitate an understanding of the present invention, but based on considerations from different perspectives, the use of slightly different terms (which will certainly enhance understanding because of the different perspectives) Vigorous, repetitive expressions and "decorations" can occur.

圧縮機は、原則として、以下の2つの制限を受けて作動する。   The compressor operates in principle with the following two restrictions.

・ソフトリミットとして、効率的な圧縮(内部漏れの最小化、適切なπ値、有効熱放散など) ・ Efficient compression as soft limit (minimization of internal leakage, appropriate π i value, effective heat dissipation, etc.)

・ハードリミットとして、間隙の低減(衝突)を回避。 ・ Avoids gap reduction (collision) as a hard limit.

☆上記限界に関する課題(とくにドライランナに適用):
A)個々の機械のそれぞれの違い(製造公差、組立差等)
B)ランタイム中の変化(堆積物形成、汚れ、摩耗等)
C)特定の動作点(とくに圧力範囲、体積流量等)に対する依存度
D)変化する周囲状況(より熱い、より冷たい、より汚い等)による変化。
☆ Issues related to the above limitations (especially applied to dry runners):
A) Differences between individual machines (manufacturing tolerances, assembly differences, etc.)
B) Changes during runtime (sediment formation, dirt, wear, etc.)
C) Dependence on specific operating point (especially pressure range, volume flow, etc.)
D) Changes due to changing ambient conditions (hotter, cooler, more dirty, etc.).

☆概要:
各圧縮機の特定状況における個々の制限がより正確に理解され、その使用期間中に有用(!)であるほど、当該システムはより良好なものとなる。
☆ Summary:
The better the individual limitations in each compressor's particular situation are understood and useful (!) During its use, the better the system.

Tribivariが現在の圧縮機より優れている点:   Tribari advantages over current compressors:

現在の圧縮機(とくにドライランニングマシンとして)は、最悪のシナリオに耐えるように設計されている。すなわち、他の作動点では、漏れが多いという点で低品位である。   Current compressors, especially as dry running machines, are designed to withstand the worst-case scenarios. That is, at other operating points, the quality is low in that there is much leakage.

Tribivariは、「PartCool」によって、圧縮機の有効性に関し、常に(!)すべての構成要素の熱的状況を管理することにより、進行中の自己診断およびΔ補償!(Δは一般に偏差および差を表す)によって、「すべて」の状態に適応できる。   Tribari has an ongoing self-diagnosis and Δ-compensation with “PartCool” by always managing the thermal status of all components (!) Regarding the effectiveness of the compressor! (Δ generally represents deviations and differences) allows adaptation to the “all” state.

「PartCool」=構成要素のCUによってインテリジェントに案内される冷却水の流れ+内部圧縮比の整合化の和。 “PartCool” = sum of cooling water flow + internal compression ratio matching intelligently guided by each component CU.

すべての構成要素の熱的状態は、最終的に、いつでも個別に(!)確認され、CUのアルゴリズムを使用して、関連する冷却流体の流れを選択的に設定することで調整することが可能である。   The thermal state of all components is ultimately confirmed individually (!) At any time and can be adjusted by using the CU's algorithm to selectively set the associated cooling fluid flow. It is.

☆Tribivariによる個々のインテリジェンスの提供方法:
「個々の」とは、任意の時点におけるあらゆる状況および環境における機械ごと、を意味する。
☆ How Trivivari provides individual * intelligence:
* "Individual" means every machine in any situation and environment at any one time.

>k速度**を確認し、記録されている値と持続的に比較
>Σ圧力差の低下による流量抵抗を時間の関数として測定
>逆冷却を行って、温度差として、ΔTに対する衝突安全性を確認
>測定値をその後の外挿値と比較
>...その他。
> Verify k 0 Speed **, performs measurement> inverse cooling as a function of the flow resistance time due to decreased continuously compare> sigma pressure difference between recorded values, as the temperature difference, the safety collision against ΔT Confirmation> Compare measured values with subsequent extrapolated values. . . Other.

CUを使用して、比較によって学習する、対象となる偏差および差の補償を伴うアルゴリズムにより、特定のPartCoolを調節する。   The CU is used to adjust a particular PartCool by an algorithm with target deviation and difference compensation, learned by comparison.

☆Tribivariは、常に、自身の負荷をどの程度まで駆動できるかをその都度確認し、
a)これを衝突を安全に回避するまで行い(間隙低減)、かつ
b)正確に当該状況に対し、圧縮効率をインテリジェントに最大化し、
c)独自にそれ自身の比較(!)を行って、次のことを個別に知ることを含み、
すなわち、何が良かったか? 何が悪かったか? → これは関連する最適化につながり、
d)さらに、対応する通知が「上向き」(外側)である予想として、外挿を行う。
すなわち、Tribivariは、実際に単独で自身の調整を行って、自身を補助する。
☆ Tribivari always checks how much its own load can be driven each time,
a) Do this until the collision is safely avoided (gap reduction), and
b) intelligently maximize compression efficiency for exactly that situation,
c) do their own comparisons (!), including knowing individually:
That is, what was good? What went wrong? → This leads to related optimizations,
d) Further, extrapolation is performed as a prediction that the corresponding notification is “upward” (outward).
In other words, Trivivari actually adjusts itself and assists itself.

新しいTribivariのCUの「インテリジェンス」とは何か?[CU=制御装置]
現在唯一の「半組立品」(前もって機能しているねじ)制御装置とは異なり、Tribivariのインテリジェンスは、当該新しい圧縮機技術の概念的部分であり、これは、全体の動作が、個別の自己診断(!)および様々な条件(より低温/より高温の環境、冷却が不良)に基づくプロセスへの目下の適応を伴う予想による一定の変化を含む、すべての条件下での、制御装置によって個別に(すなわち、とくに、Tribivari自身の許容差および特定の使用条件/偏差を有する各Tribivariに対して)調整されるからである。これが新しいTribivariインテリジェンスである。
What is the "intelligence" of the new Tribivari CU? [CU = controller]
Unlike the currently only “sub-assembly” (pre-functioning screw) controls, Trivivari's intelligence is a conceptual part of the new compressor technology, which means that the overall operation is independent Individually by the controller under all conditions, including diagnostics (!) And expected constant changes with the current adaptation to the process based on various conditions (cooler / hotter environment, poor cooling) (I.e., especially for each Tribivari with its own tolerances and specific usage conditions / deviations). This is the new Tribivali intelligence.

現在の圧縮機は、現在のプロセスおよびそれに対する変更、ならびに変化する環境条件(例えば、より高温)に十分に適応できない。   Current compressors are not well adapted to current processes and changes thereto, as well as changing environmental conditions (eg, higher temperatures).

A)「オイル注入ねじ」=注入されるオイルの量(内部漏れ、熱放散および潤滑のために不可欠)をオイルの量、オイルの温度に関して任意に調整することができない。 A) "Oil filling screw" = the amount of oil injected (essential for internal leakage, heat dissipation and lubrication) cannot be arbitrarily adjusted with respect to the amount of oil, the temperature of the oil.

B)「乾式圧縮機」=圧縮機は作動空間の構成要素の温度状態のすべて(!)を管理する訳ではないため、衝突回避(間隙減少)の1つの良好な作動点(最小間隙)のみを有し、それ以外は、最大速度で「不適切に」動作する。 B) "Dry compressor" = Since the compressor does not manage all (!) Temperature conditions of the working space components, only one good operating point (minimum clearance) for collision avoidance (clearance reduction) Otherwise, it operates "improperly" at maximum speed.

C)さらに、これらの機械はいずれも、それらの内部圧縮比(すなわち過圧縮と過小圧縮との比)を現在の動作点(ハウジングスライド用の冷媒圧縮機の作用を参照)に適合させることができない。 C) In addition, all of these machines can adapt their internal compression ratio (ie the ratio of overcompression to undercompression) to the current operating point (see the operation of the refrigerant compressor for the housing slide). Can not.

Tribivariは、3つの特徴を同時に満たすという点で、基本的に優れている。すなわち、
Tribivari=dry+η+μC
重要なことは、これらの特徴事項の加算であることである。
Trivivari is fundamentally superior in that it satisfies three characteristics simultaneously. That is,
Tribivari = dry + η + μC
The important thing is that these features are added.

これは、Tribivariが以下のように、すべての作動空間の構成要素の温度状態を管理するからである。   This is because Tribivali manages the temperature conditions of all working space components as follows.

◆常時=CUは、圧縮機を永続的にモニタして、(上述した)いわゆるPartCoolによって冷却流体の流れを常に調整、 Always = The CU permanently monitors the compressor and constantly adjusts the flow of the cooling fluid with the so-called PartCool (described above)

◆完全=プロセスおよび環境条件の両方、ならびにすべての適切な作動空間の構成要素に関係、 ◆ Complete = related to both process and environmental conditions, as well as all appropriate working space components,

◆柔軟性=プロセス時および周囲の環境において、様々な変化する条件を許容、
◆包括的=冷却流体の質量流量および冷却流体の温度により、現在の状況に適し、1つの作動点のみならず、作動領域全体に常に最適、
◆同期=作動空間の構成要素は、常時、同期して管理(つまり、常に段階的で、逸脱なく管理)、
◆効率=常に適切な熱放散(そして「より良い」というモットーに依らず、その都度に適切な=インテリジェント!)、最良のポリトロピック指数ならびに所望の圧力および体積流量の過剰/過小圧縮なし、
◆インテリジェント=自己診断および予想による、積極的ともいえる自己学習(!)アルゴリズム。
◆ Flexibility = Allows various changing conditions during the process and in the surrounding environment,
◆ Comprehensive = Suitable for the current situation, depending on the mass flow rate of the cooling fluid and the temperature of the cooling fluid, not only for one operating point, but always optimal for the entire operating area,
◆ Synchronization = The components of the working space are always managed synchronously (that is, always stepwise and managed without deviation),
◆ Efficiency = always appropriate heat dissipation (and not just the motto of “better”, but in each case = intelligent!), Best polytropic index and no over / under compression of the desired pressure and volume flow,
◆ Intelligent = A self-learning (!) Algorithm that can be said to be positive based on self-diagnosis and prediction.

*具体的には、Tribivariによって以下のことが可能である:
a)全作動空間の構成要素の温度状態のモニタおよび管理、
b)上記の結果、実際の間隙差により、内部漏れ(=エントロピー)にも間隙寸法を用いて対処可能、
c)補助的な部分出口開口部を利用して、内部圧縮比を常に適切に調整、
d)圧縮のポリトロープ指数に対する熱放散の度合いを最適化、
e)有効性を最大化、
f)必要に応じて、特定用途向けの方法で、温度レベルを適応させるか、あるいはモニタ、
g)ロータ速度および冷却流体を調整することで、所望の搬送ガス量および設定動作圧を与える。
* Specifically, Tribivari allows you to:
a) monitoring and management of the temperature conditions of the components of the entire working space,
b) As a result of the above, due to the actual gap difference, internal leakage (= entropy) can be dealt with using the gap size,
c) Always adjust the internal compression ratio appropriately using the auxiliary partial outlet opening,
d) optimizing the degree of heat dissipation relative to the polytropic index of compression,
e) maximize effectiveness,
f) If necessary, adapt or monitor the temperature level in an application-specific manner.
g) Adjust the rotor speed and cooling fluid to provide the desired carrier gas volume and set operating pressure.

とくに、「Tribivari_CU−インテリジェンス」の一部を形成しているものは以下の通りである。   In particular, those that form part of "Tribivari_CU-Intelligence" are as follows.

(ねじの場合、現在唯一の「半組立品」FUインテリジェンスよりも優れている) (In the case of screws, it is currently better than the only "semi-assembled" FU intelligence)

1)遊び値Δ=作動空間の構成要素間の空隙距離
Δ2.1=筐体から2−tロータ間
Δ3.1=筐体から3−tロータ間
Δ3.2=相互のロータ間
Δは、ロータ長手軸方向に実現可能な関数f(z)として示す。
Δxyは、すべての空隙距離に対する積分を表す。
1) Play value Δ = gap distance between components of working space Δ2.1 = between housing and 2-t rotor Δ3.1 = between housing and 3-t rotor Δ3.2 = between rotors Δ It is shown as a function f (z) that can be realized in the longitudinal direction of the rotor.
Δxy represents the integral for all gap distances.

目的:
・空隙減少(=衝突)を確実に回避

・漏れ空隙の大きさに関する知識(作動点あたりの最高効率に対し)
・... 現在不可能
Purpose:
・ Avoid gap reduction (= collision)

・ Knowledge on the size of the leak gap (for maximum efficiency per operating point)
・. . . Currently impossible .

1.1)各エアエンド組立体の実際の個々の空隙値(とくに製作公差および組立差分に関する)を、各(!)ロータに対して正確に設定された固定軸受の分離板を通して、以下に従って検出する。
a)Δ2/3.1に関し、接触+離脱により
(...ロータごとに組立必須、動作中ではなくl全体に必要...)
b)Δ2/3.1に関し、逆冷却により
(...PartCool部分のk速度測定後の動作中にも)
c)すべてのΔxyに関し、k測定により
(...PartCoolを適用して、動作中+逆冷却時にも確実)
d)Δ2/3.1に関し、高温ロータにより
(...誤った温度レベル/変動/持続時間)
e)すべてのΔxyに関し、監視により
(...かろうじてアクセス可能)
f)Δ3.2に関し、電子的同期により
(...注:緊急同期ホイールのΔφが最初に検出される)
1.1) The actual individual air gap value of each airend assembly (particularly with respect to manufacturing tolerances and assembly differences) is detected through a fixed bearing separator correctly set for each (!) Rotor according to:
a) Regarding Δ2 / 3.1, due to contact + detachment (... assembly is required for each rotor, not for operation but for the entire l ...)
b) For Δ2 / 3.1, due to back cooling (even during operation after measuring the k 0 velocity of the PartCool part)
c) For all [Delta] xy, by k 0 determined by applying the (... PartCool, ensuring even during operation in + reverse cooling)
d) For Δ2 / 3.1, due to the hot rotor (... incorrect temperature level / fluctuation / duration)
e) For all Δxy, by monitoring (... barely accessible)
f) For Δ3.2, by electronic synchronization (... note: Δφ of emergency synchronization wheel is detected first)

1.2)A)〜D)による動作中の上記間隙値の変化を、測定値および/またはk速度および/または流れ抵抗および回転角Δと電子的同期との比較に関する継続的な結論として検出する...=すべてにおいて内挿および外挿によって。 1.2) Detect changes in the gap value during operation according to A) to D) as continuous conclusions regarding the comparison of measured values and / or k 0 speed and / or flow resistance and rotation angle Δ with electronic synchronization. . . . = By interpolation and extrapolation in all.

2)自己診断:
1)に記載の個々の空隙値に基づくCUのアルゴリズムによる評価で、インテリジェント分析+振動センサ(とくに軸受モニタ用)を用いた傾向検出(予測)を含む動作の必要性を判断。
2) Self-diagnosis:
The evaluation by the CU algorithm based on the individual air gap values described in 1) determines the necessity of operation including intelligent analysis + trend detection (prediction) using a vibration sensor (especially for bearing monitoring).

3)とくにプロセスの変更に対するプロセスへの適合:(=現在の速度調整をはるかに超える)
アルゴリズムの違いを評価し、動作措置=例えばPartCoolの調整につなげることにより、特定のプロセスおよびそのプロセス変化に適応。
3) Adaptation to the process, especially for process changes: (= far more than the current speed adjustment)
Evaluate differences in algorithms and adapt to specific processes and their process changes by leading to action measures = eg PartCool adjustments.

4)とくに環境の変化時における環境への適応:
環境条件の様々な変化に適応。
4) Adaptation to the environment, especially when the environment changes:
Adapts to various changes in environmental conditions.

5)有効性の最適化:
(従来のような)1つの作動点だけではなく、領域全体に対し、最適な冷却調節を行うことで、常に、エネルギー消費を極力最低限に抑える。
5) Optimization of effectiveness:
Optimal cooling adjustments over the entire area, rather than just one operating point (as in the prior art), always minimize energy consumption.

6)温度制御:
所望限界温度に適合させる(とくに、高感度のプロセスガス)。
6) Temperature control:
Adjust to the desired limit temperature (especially sensitive process gas).

7)圧縮調整:
補助的な部分出口開口部(15)を通る内部圧縮比の変化により、過小および過剰圧縮を回避。
7) Compression adjustment:
Changes in the internal compression ratio through the auxiliary partial outlet opening (15) avoid under- and over-compression.

8)搬送媒体の純度:
作動領域軸シール当たりの、中間チャンバに対する二次ガス流の大きさを調整。
8) Purity of transport medium:
Adjust the size of the secondary gas flow to the intermediate chamber per working area shaft seal.

9)基本:
個々の空隙値および現在の状況とびそれに対応して適合された反応とによって供される、CUに記憶されたシミュレーションアルゴリズムは、常に拡張され、補間され、一定の学習と比較されるマップに基づくものである。
9) Basic:
The simulation algorithm stored in the CU, provided by the individual void values and the current situation and the correspondingly adapted response, is based on a map that is constantly extended, interpolated and compared with a constant learning It is.

10)電子的同期:
中空モータシャフト(クラッチを1つ備える)を介して、自己の(同期)モータおよびエンコーダを備えた各スピンドルロータの冷却ねじに、冷却流体が供給される。
10) Electronic synchronization:
Cooling fluid is supplied via a hollow motor shaft (with one clutch) to the cooling screw of each spindle rotor with its own (synchronous) motor and encoder.

Tribivariは自動的に実質的に単独で自動修正を行う:
すなわち、Tribivariは、「自己診断」の形態の上記(自己)診断ツールを有するTribivari自体が、摩耗、摩損、汚れおよび/または堆積物形成に起因するTribivariの変化を最初に認識し、その後、上記制御ツールにより、その動作挙動に基づいて、動作挙動を調整できる場合に自動制御が可能であり、これは、具体的には、例えば各動作点において、特定の状況におけるユーザのプロセス動作点で必要な、以下の事項を意味する。すなわち、
Trivivari automatically makes the auto-correction essentially alone:
That is, Trivivari has its own (self) diagnostic tool in the form of “self-diagnosis”, which itself first recognizes changes in Trivivari due to wear, abrasion, dirt and / or deposit formation, and then Automatic control is possible when the control tool can adjust the operation behavior based on the operation behavior, specifically, for example, at each operation point, at the user's process operation point in a specific situation. Means the following. That is,

a)PartCoolまたはPartCool&Controlによって、最も適切な空隙値を設定し、
b)各最適内部圧縮比が入口の後方および/または出口の前方を通して設定され、
c)最適な回転速度が設定される。
a) Set the most appropriate air gap value by PartCool or PartCool & Control,
b) each optimal internal compression ratio is set behind the inlet and / or through the front of the outlet;
c) The optimal rotation speed is set.

現在の周囲状況(より高温、より低温、熱交換機の汚れなど)および現在望まれている動作要件(すなわち体積流量、圧力レベルの他に、費用がかさむ出力ピークを回避するという意味での許容可能な電力消費などに関し)と同様に、制御装置に記録されている当該Tribivariシステムの個々の開始状態に基づいて、Tribivariの現在の状態(摩耗、摩損および/または汚れ、堆積物の形成などの変化による)が、制御装置のアルゴリズムにて考慮される。   The current ambient conditions (higher and lower temperatures, heat exchanger fouling, etc.) and the currently desired operating requirements (ie volume flow, pressure level, as well as acceptable in the sense of avoiding costly power peaks) As well as the current state of the Tribari system (e.g. wear, wear and / or fouling, deposit formation, etc.) based on the individual starting state of the Tribari system recorded in the controller. ) Is taken into account in the algorithm of the control device.

実施例1
Tribivariは、独自の(自己)診断ツール、すなわち、k速度測定および/またはΣΔp測定および/またはアルゴリズム測定値比較および/またはΔφロータ対検査および/または逆冷却、ならびにこれらのツールの任意の(評価)組合せなどを用いて、例えば堆積物の形成/汚れによって、間隙値が出口領域で低下したことを判断する。Tribivariでは、このような判断をTribivariが有する制御装置のアルゴリズムによって行うことが可能であり、個々のガイドライン値(本Tribivariの組立時に記憶される)は異なる測定値に対して利用でき、それぞれの接点、関係および解釈と併せて記録され、後に得られる測定値と比較される。したがって、制御装置は、例えばPartCoolが出口側冷却流体流(9.1a)によって圧縮機筐体の冷却を弱め、さらに/またはスピンドルロータに対する2つの冷却流体流(9.2および9.3)を強めるという点に関し、本Tribivariシステムの調節装置として調節ツールの調節を行う。これらの診断結果(ここでは一例として、出口における空隙値の低下)が知らされていない場合、Tribivariは作動空間の構成要素を冷却し続けてしまう可能性があり、その結果、空隙が減少する(=衝突する)危険性が増す。上記(自己)診断ツールおよび調節ツールによる本発明に係るアプローチのおかげで、各動作点および使用条件に対する上記限界をすぐに知ることができ、Tribivariは安全に動作できるだけでなく、最適な(最小エネルギー要求の意味の)範囲でも動作可能である。少なくとも逆冷却によって各スピンドルロータに対しどの間隙値が低下したか、すなわち、2.1または3.1を個別に判断することさえも可能であり、それに応じて、関連する冷却流体流9.2または9.3が、CUに存在する数値表(例えば、FEMシミュレーションによって、あらかじめ計算された値)に従って増加する。
Example 1
Tribivali is a proprietary (self-) diagnostic tool: k 0 speed measurement and / or ΣΔp measurement and / or algorithm measurement comparison and / or Δφ rotor pair inspection and / or back cooling, and any of these tools ( Using the evaluation) combination, it is determined that the gap value has decreased in the exit region due to, for example, formation / dirt of deposits. In Trivivari, such a determination can be made by an algorithm of a control device of Trivivari, and individual guideline values (stored at the time of assembling the present Trivivari) can be used for different measurement values, and each contact point can be used. , Relationships and interpretations are recorded and compared to subsequently obtained measurements. Thus, the controller may, for example, say that PartCool reduces the cooling of the compressor housing by means of the outlet cooling fluid flow (9.1a) and / or reduces the two cooling fluid flows (9.2 and 9.3) to the spindle rotor. With regard to strengthening, the adjustment of the adjustment tool is performed as an adjustment device of the present Tribivari system. If these diagnostics are not known (here, by way of example, a drop in the air gap value at the outlet), the Tribivali may continue to cool the components of the working space, resulting in a reduced air gap ( = Collision) increases the danger. Thanks to the approach according to the invention with the (self) diagnostic and adjustment tools, the above limits for each operating point and operating conditions can be immediately known, so that the Trivivari can not only operate safely but also have an optimal (minimum energy) It can operate in the range of the meaning of the request. It is even possible to determine individually at least which clearance value has been reduced for each spindle rotor due to back-cooling, ie 2.1 or 3.1, and accordingly the associated cooling fluid flow 9.2. Or 9.3 increases according to a numerical table (for example, a value calculated in advance by FEM simulation) existing in the CU.

実施例2
Tribivariは、自身の(自己)診断ツールによって、例えば、圧縮挙動が十分でないために、摩耗/摩損に起因して間隙値が入口領域で増加したことを判断する。この状態を補償する(「救助」する)ために、例えば、圧縮機筐体の入口領域における冷却流体流9.1bを増大させる必要がある。
Example 2
Trivivari determines with its (self) diagnostic tool that the gap value has increased in the inlet area due to wear / wear, for example due to insufficient compression behavior. To compensate for this condition ("rescue"), it is necessary, for example, to increase the cooling fluid flow 9.1b in the inlet region of the compressor housing.

以下により、自己診断としての「PartCool」に基づく。
すなわち、k速度測定および/またはΣΔp測定を、逆冷却(少なくとも衝突状況に対する安全確認として)と組み合わせる。
The following is based on “PartCool” as a self-diagnosis.
That is, the k 0 velocity measurement and / or the ΣΔp measurement are combined with back cooling (at least as a safety check against a crash situation).

内容および目的
以下を目的とし、TribivariCUインテリジェンスの範囲内で、異なるロータ速度に対し、ゼロ流量で圧縮機の圧縮性を測定する(すなわち、内部漏れを抑制するのみで、出口において搬送媒体の放出は行わない)。すなわち、
Content and Purpose For the following purposes, measure the compressor compressibility at zero flow for different rotor speeds and within the range of TribivariCU Intelligence (i.e., only suppressing internal leakage, the discharge of the transport medium at the outlet is Not performed). That is,

a)組立終了時に実際に得られた個々の圧縮品質レベルを、動作中に行われる連続比較のベース出力基準としてシステム自体のCUに記憶された対照群およびOkay承認(すなわち、所望の許容範囲内であること)として判定し、傾向を検出し外挿によって示される予測を行う。 a) The individual compression quality levels actually obtained at the end of assembly are stored in a control group and Okay approval (ie, within the desired tolerance) stored in the CU of the system itself as the base output criteria for successive comparisons made during operation. ), A tendency is detected, and a prediction indicated by extrapolation is performed.

b)動作中に自己診断を行って、変化(例えば、摩耗、摩損、汚れ、堆積物の生成、プロセスおよび/または環境における動作上の変化などによって発生)を検出する。 b) Perform a self-diagnosis during operation to detect changes (e.g., caused by wear, wear, fouling, deposit formation, operational changes in the process and / or environment, etc.).

c)外挿を利用して、信頼性の高い衝突回避を行うために、継続的な動作検査として、逆冷却を伴うk速度測定とΣΔp測定の組み合わせも可能であることが望ましい。 c) In order to perform reliable collision avoidance by using extrapolation, it is desirable that a combination of k 0 speed measurement with back cooling and ΣΔp measurement can be performed as a continuous operation test.

速度測定の手順
入口圧力が分かっている場合、得られる出口(過剰)圧力は、様々なロータ速度について閉鎖出口で、また、PartCoolによって関連する(すなわちとくに作動空間の)圧縮機の構成要素(および結果として生じる個々の間隙状態)の規定温度状態****で測定され、出口対入口圧力の商から、当該ロータ速度に関する所望のk速度値が得られ、これにより、数値表として関数表現として得られる。
y軸=商P/Pであるk
x軸=ロータ回転数n
Procedure for k 0 Speed Measurements If the inlet pressure is known, the resulting outlet (excess) pressure is the compressor component at the closed outlet for various rotor speeds and also related by the PartCool (ie especially in the working space). The measured quotient of the outlet-to-inlet pressure, at the specified temperature condition **** (and the resulting individual gap condition), gives the desired k 0 speed value for that rotor speed, thereby giving a numerical table Obtained as a function expression.
y-axis = k 0 value x-axis is the quotient P a / P i = rotor rotational speed n R

****PartCool&Controlを用いたCUインテリジェンスにより、温度状態の他に、すべての作動空間構成要素の熱膨張によって、間隙値を目標とする方法で調節および制御できるため、k速度測定の場合、個々に定義された構成要素の温度を用いて、特定の圧縮品質レベルを判断し、基本出力基準値を比較するほかに動作中にさらに測定を行うことで、現在の状況だけでなく、変化も明らかになる。すなわち、自己診断ならびに予測および傾向である。 **** The CU intelligence with PartCool & Control, in addition to the temperature condition, the thermal expansion of all the working space components, it is possible to adjust and control in a manner that the gap value and the target, in the case of k 0 velocity measurement, Individually defined component temperatures are used to determine specific compression quality levels and, in addition to comparing basic power reference values, make additional measurements during operation, so that not only current conditions, but also changes It becomes clear. Self-diagnosis and predictions and trends.

また、衝突を回避するのに十分な安全マージンを逆冷却によって決める。すなわち、以下の動作限界に対して決まる。すなわち、
>安全な衝突回避
および
>可能な限り最も効率の良い圧縮。
In addition, a safety margin sufficient to avoid a collision is determined by back cooling. That is, it is determined for the following operation limits. That is,
> Safe collision avoidance and> The most efficient compression possible.

逆冷却とは、部品温度差が動作中にそれ以上生じないため(この意味においてもCUにより絶えずモニタされるため)、この温度差を利用して行われる、「不適切な」(逆)部品逆冷却のシミュレーションである。   Back cooling refers to "inappropriate" (reverse) components that take advantage of this temperature difference because the component temperature difference does not occur anymore during operation (in this sense, it is also constantly monitored by the CU). It is a simulation of reverse cooling.

速度測定および逆冷却の両方を動作中に繰返し利用して、当該圧縮機の耐用期間の変化を検知する。 Both the k 0 speed measurement and the back-cooling are used repeatedly during operation to detect changes in the useful life of the compressor.

簡略化:
また、逆冷却は、いくつかの「無害」な(容易に利用可能という意味で)高温流体温度(好ましくは、例えば温かい流体貯蔵部(33)から)の外挿として、CUに記憶されたアルゴリズムによって実行可能である。
Simplification:
Backcooling is also an algorithm stored in the CU as an extrapolation of some "harmless" (in the sense of being readily available) hot fluid temperature (preferably, for example, from the warm fluid reservoir (33)). It can be executed by

第1に、概要として(別途説明):
以下の(自己)診断ツールは、(一例として)Tribivariインテリジェンスに属する。
1)接触+引出し+固定
2)逆冷却
3)k速度測定
4)ΣΔp測定
5)アルゴリズム測定値の比較
6)Δφロータ対の検査
7)組合せおよび評価
8)その他(...さらに(固有の)診断ツールをここで追加することも可能)。
First, as an overview (separate description):
The following (self) diagnostic tools belong to Trivivari Intelligence (as an example).
1) Contact + drawer + fixed 2) opposite the cooling 3) k 0 velocimetry 4) Shigumaderutapi Measurement 5) Comparison 6 algorithms measurements) test 7 of Δφ rotor pair) combinations and Evaluation 8) Others (... more (specific ) Diagnostic tools can also be added here).

また、以下の調節ツールは、Tribivariインテリジェンスに属する(一例)。すなわち、
A)「PartCool」(PartCool&Controlとも呼ぶ)
B)π適合
C)FU速度変更
D)「ActionStep−ReactionCheck」
E)組合せおよび評価。
In addition, the following adjustment tools belong to Tribari intelligence (one example). That is,
A) "PartCool" (also called PartCool & Control)
B) π i conformity
C) FU speed change
D) "ActionStep-ReactionCheck"
E) Combination and evaluation.

本発明によるTribivariスピンドル圧縮機では、少なくとも図1で述べた温度を、冷却流体だけでなく各構成要素においても測定する。測定は、圧縮機筐体、ならびにフレームに固定された入口および出口領域においては非常に容易であるが、なぜなら、それらが静止(フレームに取り付けられた)構成要素だからである。回転スピンドルロータの場合、冷却流体温度と様々な負荷状態に対するロータ温度との関係が制御装置(25)に記憶されることで、Tribivariスピンドル圧縮機全体について以下に述べる「既定の温度条件」は常にCU(25)において十分正確に認識されているか、あるいは同様に周知の得られた個々の間隙状態を利用して、内挿(公知の幾何学的形状および材料特性)により変換できる。   In the Tribivari spindle compressor according to the invention, at least the temperature described in FIG. 1 is measured not only for the cooling fluid but also for each component. Measurements are very easy in the compressor housing, and in the inlet and outlet areas fixed to the frame, since they are stationary (frame-mounted) components. In the case of a rotating spindle rotor, the relationship between the cooling fluid temperature and the rotor temperature for various load conditions is stored in the controller (25), so that the "predetermined temperature condition" described below for the entire Trivivari spindle compressor is always Utilizing the well-known individual gap conditions, which are sufficiently accurately recognized in the CU (25) or likewise known, can be transformed by interpolation (known geometry and material properties).

この「規定の温度条件」とは、上記のツールを正しく使用するための継続的な前提条件であり、温度測定点が広範なため、十分な精度で保証される(好ましくは、今日の自動車製造産業において、また、広範に使用されているセンサと同様の簡易センサである)。   This "specified temperature condition" is a continuous prerequisite for the correct use of the above tools and is guaranteed with sufficient accuracy due to the wide range of temperature measurement points (preferably today's automotive manufacturing Simple sensors similar to those used in industry and widely used).

温度条件が全く同じであることは起こり得ないため、同様の比較可能な状態に変換するアルゴリズムがCUにインストールされる。以後、これを用語「規定の温度条件」と称す。   Since it is impossible for the temperature conditions to be exactly the same, an algorithm is installed in the CU to convert to a similar comparable state. Hereinafter, this will be referred to as the term “specified temperature condition”.

貯蔵部(10)における異なる冷却流体温度範囲は、関連する構成要素に対して選択的に冷却流体を除去することにより、規定の温度条件達成が容易になる。   Different cooling fluid temperature ranges in the reservoir (10) facilitate the achievement of defined temperature conditions by selectively removing cooling fluid with respect to associated components.

以下の(自己)診断ツールは、Tribivariインテリジェンスに属する(一例):
1)「接触+引出し+固定」:(圧縮機段の組立て時にのみ発生)
組立て中、完成した***各スピンドルロータはそれぞれに、圧縮機筐体(1)の孔に完全に接するまで(いわゆる「ゼロギャップ」)、つまりは接触が得られるまで筐体内に挿入される。ここで、ロータと筐体との接触をできる限り完全にする必要があり(密着ペーストによって確認し、手で若干回転させてロータ・筐体間接触を確実にする)、これにより、筐体が好ましくは直立して、スピンドルロータが上から挿入される。スピンドルロータと筐体孔の間の(平均)傾斜角γまたはγは判っているため、本ロータを、三角法によって直接計算される経路距離Δzpathにわたって、ロータ長手軸方向に再度引出し、調整可能な距離/スペーサ板(34または35)を介して入口カバー(16または17)と圧縮機筐体(1)との間に固定することで、スピンドルロータ(2または3)と圧縮機筐体(1)との間の所望の(平均)間隙Δ2.1またはΔ3.1を満たす必要がある。図6aによると、以下のことが当てはまる。
The following (self) diagnostic tools belong to the Tribivari Intelligence (example):
1) "Contact + Draw + Fix": (Only occurs when the compressor stage is assembled)
During assembly, each completed *** spindle rotor is individually inserted into the compressor housing (1) until it is completely in contact with the hole (so-called “zero gap”), ie until contact is obtained. . Here, it is necessary to make the contact between the rotor and the casing as complete as possible (confirmed by the adhesive paste and slightly rotated by hand to ensure the contact between the rotor and the casing). Preferably upright, the spindle rotor is inserted from above. Since the (average) inclination angle gamma 2 or gamma 3 is known between the spindle rotor and the housing hole, pulled out the rotor, over a path distance Delta] z path that is directly calculated by trigonometry, again in the rotor longitudinal axis, The spindle rotor (2 or 3) and compressor housing (1) are fixed between the inlet cover (16 or 17) and the compressor housing (1) via an adjustable distance / spacer plate (34 or 35). It is necessary to satisfy the desired (average) gap Δ2.1 or Δ3.1 between the body (1). According to FIG. 6a, the following applies.

2tロータの場合:

3tロータの場合:
For 2t rotor:

For 3t rotor:

構成要素(すなわち当該スピンドルロータおよび筐体)の構成要素温度はほぼ同じになるようにしなければならず、このことも、CUメモリにデータを入力する際に(CUに入力する際にも)、記録するか、あるいは考慮する必要がある。
有利には、このように間隙の大きさΔ2.1およびΔ3.1を目標とする方法で設定および記録することができるが、これは従来技術では不可能であった。本例では、一定の傾斜角γまたはγとすると有利であるが、ロータ長手軸方向の拡大法則に従って(すなわち、圧縮プロセスのシミュレーションおよび作動空間構成要素の熱放散によって)、異なる傾斜角にすることも可能であり、よって、平均傾斜角を適用可能であり、あるいは圧縮プロセスのシミュレーションおよび作動空間の構成要素の熱放散に応じて、主に間隙の大きさΔ2.1およびΔ3.1を規定する傾斜角を適用することも可能である。
*** 完成スピンドルロータ:対応する入口カバー(16または17)が完全に組み立てられている回転ユニット(40)の形態であり、当該プロセスにおいては、とくに固定軸受(10)が重要である。
The component temperatures of the components (i.e., the spindle rotor and the housing) must be approximately the same, which is also the case when entering data into the CU memory (even when entering the CU). Must be recorded or considered.
Advantageously, the gap sizes Δ2.1 and Δ3.1 can thus be set and recorded in a targeted manner, which is not possible with the prior art. In this example, it is advantageous to have a constant inclination angle γ 2 or γ 3 , but according to the law of expansion in the longitudinal direction of the rotor (ie by simulating the compression process and dissipating the heat of the working space components) different inclination angles are obtained. It is also possible to apply the mean inclination angle, or depending on the simulation of the compression process and the heat dissipation of the components of the working space, mainly the gap sizes Δ2.1 and Δ3.1 It is also possible to apply a defined tilt angle.
*** Completed spindle rotor : in the form of a rotating unit (40) whose corresponding inlet cover (16 or 17) is fully assembled, in which fixed bearings (10) are particularly important in the process.

2)逆冷却:
「逆冷却」では、作動空間構成要素間の間隙の大きさを測定し、スピンドル圧縮機の最低速度(またはゼロ=静止状態でも)で確認される。
◆流体温度が絶えず上昇する液体(例えば水)は、制御された方法で、各スピンドルロータ(2または3)の冷却流体領域を通って、好ましくはいくつかの区域において、横断穴(29)を介して誘導され、および/または
◆流体温度が絶えず低下する液体は、好ましくはいつかの区域において、圧縮機筐体(1)の様々な冷却流体領域を通って、制御された方法で誘導され、
ここで、例えば、組立て時に手動で、もしくは電子モータ対スピンドルロータの同期による後の動作休止における本発明による自己診断に関して、スピンドルロータの後回転性について絶えず確認される。各作動空間構成要素の熱膨張が異なるため、スピンドルロータの回転可能性は、当該スピンドル圧縮機に関し特定の温度レベルで終了し、当該スピンドル圧縮機の特定の実際の低温遊び値は、公知の材料特性および公知の幾何学的条件に基づいて知ることができ、スピンドル圧縮機のCU(25)に記憶される。
2) Back cooling:
In "back-cooling", the size of the gap between the working space components is measured and confirmed at the minimum speed of the spindle compressor (or even at zero = stationary).
The liquid (e.g. water), whose fluid temperature is constantly rising, passes in a controlled manner through the cooling fluid area of each spindle rotor (2 or 3), preferably in some areas, through transverse holes (29). And / or 液体 the liquid, whose fluid temperature is constantly decreasing , is guided in a controlled manner, preferably in some area, through the various cooling fluid areas of the compressor housing (1),
Here, for example, with regard to the self-diagnosis according to the invention, either manually at the time of assembly or during a later stoppage due to the synchronization of the electronic motor with the spindle rotor, the postrotation of the spindle rotor is constantly checked. Due to the different thermal expansions of each working space component, the rotatable nature of the spindle rotor ends at a certain temperature level with respect to the spindle compressor, and the specific actual cold play value of the spindle compressor depends on the known material. It can be known based on characteristics and known geometric conditions and is stored in the spindle compressor CU (25).

しかし、「後回転性限界」として、第1の接触を利用する代わりに、当該スピンドル圧縮機の大きさに関して、あらかじめ規定された少なくとも1つのΔTBTを設定点要素温度差値として確立すべきであり、簡単な(遅い)回転性モニタによって作動空間構成要素の接点(接触)を確実になくすべきである。このスピンドル圧縮機の後運転時に、制御装置(25)は、作動空間の構成要素の特定の冷却流体流をどのように調整してΔBT値を超えないようにするか判っているため、いつでも確実に衝突を回避できる。個々のスクリュー圧縮機の構成要素の目標とする調整は、以下では「温度制御」とも呼ばれる。 However, instead of using the first contact as a "post-rotational limit", at least one predefined ΔT BT should be established as a set point element temperature difference value for the size of the spindle compressor. Yes, a simple (slow) rotational monitor should ensure that the contacts of the working space components are eliminated. During post-running of this spindle compressor, the controller (25) always knows how to adjust the specific cooling fluid flow of the working space components so as not to exceed the ΔBT value, Collisions can be reliably avoided. The targeted adjustment of the individual screw compressor components is also referred to below as “temperature control”.

スピンドルロータの簡単な後回転性の他に、間隙値の実際の状況およびそれによってTribivariシステムの圧縮挙動にどのような影響が及んでいるかを判断できるようにするために、本発明によると、「組合せおよび評価」に関する記載における手段にも関連するΔTBT値を検査することで、さらに逆冷却を行う。 In addition to the simple post-rotation of the spindle rotor, in order to be able to determine the actual situation of the clearance value and thus how it affects the compression behavior of the Tribivari system, according to the invention, Further back-cooling is performed by examining the ΔT BT values which are also relevant to the measures in the description under “Combination and evaluation”.

このように、とくに衝突回避の保護に関し、ΔTBT値は依然として信頼性があると考えられ、逆冷却によって何度も確認される構成要素の温度差は、動作中、当該ΔTBT値を超えないように、CUによって連続的に観測され、維持される。 In this way, the ΔT BT value is still considered to be reliable, especially with regard to collision avoidance protection, and the temperature difference of the components, which is confirmed many times by back cooling, does not exceed the ΔT BT value during operation. As such, it is continuously observed and maintained by the CU.

とくに、圧縮機の出力が高いと(例えば、75kWを超える出力では)、流体を用いてスピンドルロータ側と筐体側両方のそれぞれの領域の温度を選択的に制御することにより(図1に示すように)、ロータ長手軸方向に部分的に選択的に逆冷却を利用することが有効であるため、ロータ長手軸方向の間隙値がどの程度異なるのか、明確に認識できる。   In particular, when the output of the compressor is high (for example, at an output exceeding 75 kW), the temperature of each region on both the spindle rotor side and the housing side is selectively controlled using a fluid (as shown in FIG. 1). 2) Since it is effective to use the back cooling partially and selectively in the longitudinal direction of the rotor, it is possible to clearly recognize how much the gap value in the longitudinal direction of the rotor differs.

これらの値を用いて、「PartCool」はその後の動作中に調節された方法で、それぞれの領域における間隙値が最適になるように調整できる。「最適」とは、一方においては、それぞれのΔTBT値が判っているため、衝突(すなわち間隙の低減)の安全な回避が最終的に実現可能であることを意味し、他方においては、圧縮プロセスの現在のシミュレーションに従って、PartCoolによって管理される間隙値を使用して、内部間隙漏れをモニタして、実際の圧縮プロセスに対して正確に効率を最大化できることを意味する。 Using these values, "PartCool" can be adjusted in a manner adjusted during subsequent operations to optimize the gap value in each region. "Optimal" means that, on the one hand, the safe avoidance of collisions (i.e. reduction of the gap) is ultimately feasible, since on the other hand the respective .DELTA.T BT values are known, on the other hand, the compression According to the current simulation of the process, the clearance values managed by PartCool can be used to monitor internal clearance leaks, meaning that efficiency can be accurately maximized for the actual compression process.

逆冷却を行うために、以下のように区別するのが適切である。すなわち、
a)組立て関連逆冷却:
この場合、組立て時に、接触+引出し+固定を行った後、とくに各スピンドル圧縮機対し、実際のΔTBT値を装着ΔTBT値として元の始動状況が記録され、その制御装置(25)に記憶される。また、「組合せおよび評価」の段で述べたように、関連する測定を行って、当該Tribivari圧縮機のCUに個々の測定値を保存する。当該プロセスは、その後の動作中に起こり得る変化(摩耗、摩損、汚れ、堆積物の形成などに起因)の基準を構成する。
In order to perform reverse cooling, it is appropriate to make the following distinctions. That is,
a) Assembly related back cooling:
In this case, during assembly, after contact + drawer + fixing, against especially the spindle compressor, the recorded actual original starting situation [Delta] T BT value as a mounting [Delta] T BT value, stored in the controller (25) Is done. Also, as described in the "Combination and evaluation" section, the relevant measurement is performed and the individual measurement values are stored in the CU of the Trivivari compressor. The process constitutes a criterion for possible changes during subsequent operation (due to wear, wear, fouling, deposit formation, etc.).

b)使用関連逆冷却
使用関連逆冷却の場合、好ましくは、組立ΔTBT値(またはCU*°°*に記憶されたアルゴリズムに基づいて組立ΔTBT値を決定できるようにする同様の値)を繰り返し、組合せおよび評価とリンクして、当該Tribivariシステムの現状を識別する。
b) Use-related back-cooling For use-related back-cooling, preferably the assembly ΔT BT value (or a similar value that allows the assembly ΔT BT value to be determined based on an algorithm stored in CU * °° * ). Link with iteration, combination and evaluation to identify the current state of the Tribivali system.

使用に関連する逆冷却は、高温の流体が、各スピンドルロータの流体流れ領域に対し、温かい流体貯蔵部(33)から流れてくる、動作の中断時に実行されることが好ましい。この温かい流体貯蔵部(33)については、冷却流体の部分的な流れが動作中に冷却されずに分流され、その場に「温かい状態で滞留」するか、あるいはそこに発生した電熱によって選択的に加熱される。   The use-related back-cooling is preferably performed at the interruption of operation, when hot fluid flows from the warm fluid reservoir (33) into the fluid flow area of each spindle rotor. For this warm fluid reservoir (33), a partial flow of the cooling fluid is diverted without cooling during operation and "stays warm" in place, or selectively generated by the electric heat generated therein. Heated.

現在決定されている値を以前の値と比較して、Tribivariシステムを最適に動作させ(すなわち、衝突を回避し、同時に最良の有効性をもたらす)、傾向を識別し、予測を可能にすることが非常に重要である。
*°°*結論を引き出す当該プロセスが十分な経験によって適切にバックアップされれば、外挿および内挿によって、後々、温かい流体を使用せずに済ませることも可能である。それでもなお、温かい流体は、規定の温度条件を生み出すのに役立つことがある。
Comparing the currently determined value with the previous value to make the Tribivari system operate optimally (ie avoid collisions and at the same time provide the best efficacy), identify trends and enable predictions Is very important.
* °° * Extrapolation and interpolation can later avoid the use of warm fluids if the process of drawing conclusions is adequately backed up by sufficient experience. Nevertheless, warm fluids may help to create defined temperature conditions.

3)k速度測定:
速度測定では、当該スピンドル圧縮機の瞬間的な圧縮性が一体的に検査され、とくに制御装置のアルゴリズムの変化が、PartCoolの適合性および傾向の認識の観点から、評価される。
3) k 0 speed measurement:
The k 0 velocity measurement, instantaneous compression of the spindle compressor is tested integrally, changes algorithms especially control device, in terms of recognition of compatibility and trends PartCool, it is evaluated.

TribivariCUインテリジェンスの範囲内で、以下を目的として、異なるロータ速度に対するゼロ流量での圧縮機の圧縮率を測定する(すなわち、内部漏れを「抑制」するのみで、出口で搬送媒体を放出しない)。   Within TribariCU Intelligence, measure the compression ratio of the compressor at zero flow for different rotor speeds for the following purposes (ie, only "suppress" internal leaks and do not discharge media at the outlet).

◆実際に得られた個々の圧縮品質レベルを、動作中に行われる連続比較のベース出力基準としてシステム自体のCUに記憶された対照群およびOK承認(すなわち、所望の許容値内であること)として、傾向を識別し、外挿による予測を行う。 The actual compression quality level obtained is used as the basis for the continuous comparisons made during operation, the control group stored in the CU of the system itself and OK approval (ie, within the desired tolerance) , The tendency is identified, and prediction is performed by extrapolation.

◆動作中に自己診断を行って、変化(例えば、摩耗、摩損、汚れ、堆積物の生成、プロセスおよび/または環境における動作上の変化などによって発生)を特定する。 Perform a self-diagnosis during operation to identify changes (e.g., caused by wear, wear, fouling, deposit formation, operational changes in the process and / or environment, etc.).

◆好ましくは、外挿を利用して、安全に衝突回避を行うために、継続的な動作検査として、k速度測定を、逆冷却を組み合わせた総圧力差測定と組み合わせることも可能である。 Preferably, the k 0 speed measurement can be combined with the total pressure difference measurement combined with back cooling as a continuous operation test to safely perform collision avoidance using extrapolation.

速度測定の手順:
閉鎖された出口において、異なるロータ速度に対する入口圧力が判っている場合、「規定の温度条件」下のPartCoolにより(説明=上記参照)、得られた出口(過剰)圧力が測定され、入口圧力に対する出口圧力の商によって当該ロータ速度に対して求められるk速度値が与えられるため、数値表の形態で、または例えば以下のように関数表現として与えられる。
y軸=商p/pとしてのk
x軸=回転速度n
k 0 speed measurement of the procedure:
If the inlet pressure for the different rotor speeds at the closed outlet is known, the resulting outlet (excess) pressure is measured by PartCool under "defined temperature conditions" (description = see above) and since k 0 speed value is determined for the rotor speed is given by the quotient of the outlet pressure, in the form of a numerical table, or given, for example, as a function expressed as follows.
y-axis = k 0 value x-axis as the quotient p a / p i = rotational speed n R

****CUインテリジェンスによって、温度状態、ならびにすべての作動空間の構成要素の熱膨張による間隙値も、PartCoolによって選択的に調節および制御できるため、圧縮品質レベルはk速度測定に対し個別に規定された構成要素温度によって判断され、現状のみならず、変化も、動作中の基本出力基準値およびその他の測定値を比較して、すなわち自己診断および予測および傾向(外挿により)により特定できる。 By **** CU intelligence, temperature conditions, as well as the gap value by thermal expansion of the components of all the working space, because it can selectively adjustable and controlled by PartCool, compression quality levels individually for k 0 velocimetry Judged by the defined component temperatures, the current as well as the change can be determined by comparing the operating basic output reference value and other measured values, ie by self-diagnosis and prediction and trends (by extrapolation) .

また、衝突回避を行うのに十分な安全マージンは、上記作動限界に関し、逆冷却を行って決められる。   Further, a safety margin sufficient for performing collision avoidance is determined by performing back cooling with respect to the above-mentioned operation limit.

すなわち、確実な衝突回避および最も効率的な圧縮を両立できる。   In other words, reliable collision avoidance and most efficient compression can both be achieved.

動作中にk速度測定ならびに逆冷却を繰り返し適用することにより、当該圧縮機の耐用年数の変化を検出する。 Changes in the useful life of the compressor are detected by repeatedly applying k 0 speed measurement and back cooling during operation.

4)積分圧力差測定(以下、「ΣΔp測定」と略す):
ΣΔp測定時に、入口が開いていて、出口が閉じている出口収集チャンバ(12)の「規定の温度条件」で選択された過剰圧力を設定し、非常にゆっくりと回転するスピンドルロータ(例えば10回転/分未満)を使用して、選択された期間(例えば3分間)、出口収集チャンバ(12)内の圧力の低下を測定することで、Tribivari圧縮機段の電流流れ抵抗を測定する。個々のΣΔp測定は、各エアエンドスピンドル圧縮機の組立ての最後にまず行われ、「ベース基準値」としてCUに記憶される。動作中の使用時、動作が中断されている間に、CUによって制御される選択された周期性に応じてΣΔp測定が繰り返され、ベース基準値および後に得られるすべての測定値のどちらとも比較される。これにより、予測および傾向を外挿によって推定することができる。
4) Integrated pressure difference measurement (hereinafter abbreviated as “ΣΔp measurement”):
At the time of 測定 Δp measurement, set the overpressure selected in the “regular temperature condition” of the outlet collection chamber (12) with the inlet open and the outlet closed, and rotate the spindle rotor very slowly (for example, 10 rotations). / Min) to measure the current flow resistance of the Trivivari compressor stage by measuring the pressure drop in the outlet collection chamber (12) for a selected period of time (eg, 3 minutes). Individual ΣΔp measurements are first made at the end of assembly of each air-end spindle compressor and stored in the CU as “ base reference values ”. In use during operation, while operation is suspended, the 応 じ Δp measurement is repeated according to the selected periodicity controlled by the CU and compared to both the base reference value and all subsequent measurements. You. This allows predictions and trends to be estimated by extrapolation.

5)アルゴリズム測定値の比較:
動作中、CU(25)には、多数の測定値、調節作用および反応、ならびに様々な評価が存在する。関連する圧縮機の構成要素の(FEM)モデル計算と同様、以前実行されたシミュレーション計算に基づいて、絶え間なく増大するデータベースが構築され、データベースの構築はデータが絶えず到来することで継続される。CU(25)では、次にこれらのデータが連続的に相互に比較され、アルゴリズムを使用して補間して、現在発生している事項(例えば、高温の搬送ガス入口温度)と全く同じではない使用例についてもマッピング(「モデル化」)され、記憶され、これにより、CU(25)は適切な出力信号(32.e)を送信する。
5) Comparison of algorithm measurements:
In operation, the CU (25) has a large number of measurements, regulatory actions and responses, and various ratings. Based on previously performed simulation calculations, as well as (FEM) model calculations of the relevant compressor components, an ever-growing database is built, and the building of the database continues with the constantly coming of data. At the CU (25), these data are then continuously compared with each other and interpolated using an algorithm, which is not exactly the same as what is currently occurring (eg, hot carrier gas inlet temperature). The use case is also mapped ("modeled") and stored so that the CU (25) sends the appropriate output signal (32.e).

最初はデータ量が少ないため、不確実性の程度が大きくなると、初めのうちは比較および補間がおおざっぱで不明瞭になるものの、個々の(むしろ特定の固有の)データベースがCUにおいて着実に大きくなるにつれて、不明瞭さが低減し、機械はより改善されて、性能が上がってくる。   Because the amount of data is initially small, the degree of uncertainty is initially rough and obscured by comparisons and interpolations, but the individual (rather specific) databases steadily grow in the CU. As the obscuration decreases, the machine improves and performance increases.

6)Δφロータ対の確認:Δφはスピンドルロータ間の回転角
正確な回転角遊びを測定し、その結果を組立て時に得られたベース基準値および後に得られる測定値の両方と比較し、傾向を識別し、予測を提供するという意味において評価を行う、各シャフトストランドの回転角センサ(20および21)を使用して、電子モータ対‐スピンドルロータの同期によって、Δφロータ対の確認を行う場合、スピンドルロータ(2および3)間の間隙状態Δ3.2を、Tribivariシステムごとに個別に確認する。
6) Confirmation of the Δφ rotor pair: Δφ is the rotation angle between the spindle rotors. The exact rotation angle play is measured, the result is compared with both the base reference value obtained at the time of assembly and the measurement value obtained later, and the tendency is determined. When using a rotation angle sensor (20 and 21) of each shaft strand, which identifies and evaluates in the sense of providing a prediction, the verification of the Δφ rotor pair by synchronization of the electronic motor pair-spindle rotor, The clearance state Δ3.2 between the spindle rotors (2 and 3) is checked individually for each Tribivali system.

手順:
電子モータ対‐スピンドルロータ間の同期において、1つのモータストリング(すなわち、駆動モータロータシャフトに固定接続されたキャリアシャフトを備えた各スピンドルロータ)が電気的に遮断されると(これにより、固定されると)、他のモータストリングが残りの回転角Δφを「残りの回転角遊び」として確認し、その値が記録される。当該測定は、スピンドルロータペアリング全体に対して何度も繰り返され、最大値および最小値が記録され、再び比較され(ベース基準値および後に得られる測定値と比較され)、電子モータ対‐スピンドルロータ間の同期による動作の設定値仕様として平均値が設定される(値が正しい場合、すなわち、記録された許容範囲内である場合)、電子モータ対‐スピンドルロータ間の同期を利用して、以下の、
>回転角遊びの低下から、堆積物の形成または汚れを判断し、
>回転角遊びの増加から、摩損または表面摩耗および摩耗を判断
することにより、より高レベルの保守サービスステーションに対しCUから適切なフィードバックを行うことで、スピンドルロータ対に関する判断が可能である。
procedure:
In synchronization between the electronic motor pair and the spindle rotor, one motor string (i.e., each spindle rotor with a carrier shaft fixedly connected to the drive motor rotor shaft) is electrically disconnected (and thereby fixed). And) the other motor string confirms the remaining rotation angle Δφ as “remaining rotation angle play” and the value is recorded. The measurement is repeated a number of times for the entire spindle rotor pairing, the maximum and minimum values are recorded, compared again (compared with the base reference value and the subsequently obtained measurements), and the electronic motor pair-spindle The average value is set as the set value specification of the operation by the synchronization between the rotors (if the value is correct, that is, within the recorded allowable range), using the synchronization between the electronic motor pair and the spindle rotor, below,
> Judgment of the formation of deposits or dirt from the decrease in rotation angle play,
> By determining the wear or surface wear and wear from the increased angular play, the appropriate feedback from the CU to a higher level maintenance service station can make a determination on the spindle rotor pair.

7)組合せおよび評価:
上述の(自己)診断ツールは、個々に用いられて評価が行われるだけでなく、とくに組み合わせて用いられることもある。例えば、逆冷却は、以下の点に関し、後回転性限界の確認として(そして表面損傷の危険性の理由で)、作動空間の構成要素の最初の接触まで行う必要がない。すなわち、一方においては、CUであらかじめ規定された逆冷却のΔTBT値(すなわち、作動空間構成要素の明確に規定された温度レベル)によって後回転性が保証され、他方においては、ΣΔp測定および/またはk速度測定が行われ、その後、これらの方法によって割り出された値が逆冷却に適した基本基準値および比較値と比較され、CUに記録されるという点に関する。
7) Combination and evaluation:
The (self) diagnostic tools described above are not only used individually and evaluated, but may also be used in particular in combination. For example, back-cooling need not be performed until the first contact of the components of the working space as a confirmation of the post-rotational limit (and for the risk of surface damage) in the following respects: That is, on the one hand, post-rotation is ensured by the CU pre-defined back-cooling ΔT BT value (ie the well-defined temperature level of the working space component), and on the other hand, the ΣΔp measurement and / or Or a k 0 velocity measurement is taken, after which the values determined by these methods are compared with basic reference and comparative values suitable for back cooling and recorded in the CU.

以下の調節ツールは、Tribivariインテリジェンスに(一例として)属する。   The following adjustment tools belong to Trivivari Intelligence (as an example).

A)「PartCool」(「PartCool&Control」とも称す):
最も重要な調節ツールは、冷却流体流の関連する量(質量流量)および冷却流体温度に係る、各構成要素に対する冷却流体流の個々の制御および調節である。これは「硬調」の制御ではなく、言及するPartCoolパラメータ、つまりさらに詳しい名称である「PartCool&Control」に直接影響を及ぼすシステム応答により実行される制御または調節である。Tribivariシステム、ならびにプロセスおよび環境における実質的にすべての変化は、PartCool&Controlによって補償可能であるが、これは、特定の作動プロセス用にCUに保存されたデータ(直接利用可能なデータの外挿または補間として「唯一」であって)、ならびに対応する内部間隙漏れ値などを含む拡張挙動および結果として得られる間隙値により、Tribivariシステムの対応する圧縮挙動を、それぞれの状況に適切に適合させることができるからである。
A) “PartCool” (also called “PartCool & Control”):
The most important adjustment tools are the individual control and adjustment of the cooling fluid flow for each component, with respect to the associated amount of cooling fluid flow (mass flow) and the cooling fluid temperature. This is not a control of "high contrast", but rather a control or adjustment performed by the system response that directly affects the mentioned PartCool parameter, namely the more detailed name "PartCool &Control". Although virtually all changes in the Tribvari system, and processes and environments, can be compensated for by PartCool & Control, this is the data stored in the CU for a particular operating process (extrapolation or interpolation of directly available data). And the resulting gap value, including the corresponding internal gap leakage value, etc., allows the corresponding compression behavior of the Tribivari system to be appropriately adapted to the respective situation. Because.

B)πの適合:
各動作プロセスが様々な条件(例えば、圧力および温度値、堆積流量、周囲条件などに関し)を経験することにより、圧縮プロセスに対する調整が、所望の最低圧縮エネルギー要件に望ましいものとなる。この調整は、圧縮機の内部π値として「内部圧縮比」を含み、最初は、出口チャンバ容積に対する入口チャンバ容積の比を単に幾何学的に表す。実際の圧縮比(とくに、圧縮中の温度および熱放散の比)は、公知の過剰および過小圧縮をもたらすため、このような圧縮は最初にできる限り最低限に抑える必要がある。本発明によるTribivariシステムの制御装置は、補助的な部分出口開口部(15)を通る部分的な気体流を調整することで、いつでも理想的に現状の内圧比を調整できる。当該実施されている調節ツールは、「π調整」と呼ばれる。
B) Conformity of π i :
As each operating process experiences various conditions (eg, with respect to pressure and temperature values, deposition flow rates, ambient conditions, etc.), adjustments to the compression process become desirable for the desired minimum compression energy requirements. This adjustment includes the “internal compression ratio” as the internal π i value of the compressor, and initially merely geometrically represents the ratio of the inlet chamber volume to the outlet chamber volume. The actual compression ratio (especially the ratio of temperature and heat dissipation during compression) results in known over and under compression, so that such compression must first be minimized as much as possible. The control device of the Tribivali system according to the invention can ideally adjust the current internal pressure ratio at any time by adjusting the partial gas flow through the auxiliary partial outlet opening (15). The implemented adjustment tool is called “π i adjustment”.

C)FU速度変化:
この典型的で以前から知られている方法を用いて、とくに現在望まれる搬送媒体体積流量に関し、FU(周波数変換器)によって、スピンドルロータ速度を特定の状態に適合させる。体積流量は、知られているとおり、ロータ速度にほぼ比例する。
C) FU speed change:
Using this typical and previously known method, the FU (frequency converter) adapts the spindle rotor speed to specific conditions, especially with regard to the currently desired carrier medium volume flow. Volume flow, as is known, is approximately proportional to rotor speed.

D)「ActionStep−ReactionCheck」:
制御装置によって選択された間隔(例えば数分)で誘導が行われることで、例えば圧縮機筐体などの作動空間構成要素に対する冷却媒体の流れおよび/またはπ調整などにおいて、小さな変化が連続的にもたらされる。重要なのは、安全に衝突回避を行うためにCUに記憶されたΔTBT値を常に監視することである(重要!)。絶えず取得される測定値(とくに温度値)に基づいて、CUのアルゴリズムにおいて、このような変化によって現在の圧縮プロセスが改善または悪化したか判断できる。とくに、エネルギー消費(すなわち、エンジントルクおよびエンジン速度、ならびに/またはモータ電流消費のみ)によって判断できる。
D) "ActionStep-ReactionCheck":
Controller by that is induced at selected intervals (e.g., several minutes) is performed, such as in the compressor housing working space configuration flow of the cooling medium for the element and / or [pi i adjustments such, small changes continuously Brought to you. What is important is to constantly monitor the ΔT BT value stored in the CU for safe collision avoidance (important!). Based on continuously acquired measurements (especially temperature values), the CU's algorithm can determine if such changes have improved or degraded the current compression process. In particular, it can be determined by energy consumption (ie, engine torque and engine speed, and / or motor current consumption only).

このように、{ActionStep−ReactionCheck}は持続的な自己学習および反復法であり、システム応答もTribivariシステムの現在の状況に関する結論を明らかにするため、(自己)診断ツールおよび調節ツールの両機能を有するとみなすことができる。   Thus, {ActionStep-ReactionCheck} is a persistent self-learning and iterative method, and the system response is also to draw conclusions about the current situation of the Tribivali system, so that both functions of the (self) diagnostic tool and the adjustment tool are used. Can be considered as having.

E)組合せおよび評価:
上述の各調節ツールは、個別に使用されて評価されるだけでなく、とくに、組み合わせて使用されることもある。したがって、例えば、PartCool&ControlおよびCU自体のアルゴリズムによるπ適合は、常に調整された方法で、好ましくは、ActionStep−ReactionCheckによる評価および組み合わせによって実行される。CU自体のデータベースに結果を記録することで、Tribivariシステムの知識が絶えず増加し、Tribivariインテリジェンスの一部が構築される。
E) Combination and evaluation:
Each of the adjustment tools described above is not only used and evaluated individually, but in particular may be used in combination. Thus, for example, the π i adaptation by PartCool & Control and the algorithm of the CU itself is performed in a constantly adjusted manner, preferably by evaluation and combination by the ActionStep-ReactionCheck. By recording the results in the CU's own database, the knowledge of the Tribivari system is constantly increased and part of the Tribivari intelligence is built.

Tribivariインテリジェンスの場合、実行される測定値の評価は、上述の調節を行う際の重要な必須条件である。   In the case of Trivivari intelligence, the evaluation of the measurements performed is an important prerequisite in making the above adjustments.

本評価は、次の特徴に応じて実行される:   The evaluation is performed according to the following characteristics:

ここで、「電子モータ対‐スピンドルロータ間の同期」を「ES」と略す。   Here, “synchronization between the electronic motor pair and the spindle rotor” is abbreviated as “ES”.

例えば、「ActionStep−ReactionCheck」に関し:   For example, regarding "ActionStep-ReactionCheck":

現在の圧力pの作用点において、求められる出力(各ロータのESにおいても確認されている)が既知の速度において低下する場合、または最低である場合、間隙漏れおよびエントロピーバランスを、シミュレーションおよび継続的な学習(当該機械の「経験」の記憶)によって、温度値のフィードバック(32.e)を通してCUのアルゴリズムにおいて評価することで、圧縮効率を規定することが可能である。このことは、以降、現在の状況の効率的な圧縮プロセスの対象と称する。 If at the point of application of the current pressure p B the required power (also confirmed in the ES of each rotor) drops at a known speed or is at a minimum, the gap leakage and entropy balance are simulated and continued. It is possible to define the compression efficiency by evaluating in the CU algorithm through feedback of the temperature value (32.e) by a practical learning (memory of “experience” of the machine). This is hereafter referred to as the subject of an efficient compression process in the current situation.

搬送される媒体の体積流量の測定は一般にかなり時間がかかるものの、測定が実行されると、あるいは実行可能である場合には、良好に促進される。   Measuring the volumetric flow rate of the conveyed medium is generally quite time-consuming, but is better facilitated when the measurement is performed or is feasible.

当然、圧縮挙動の改善ではなく悪化を注視することも可能であり、その場合、制御装置によって評価を行うことで、適切な標準的測定を開始できる(とくに、PartCool&Controlなどによって)。   Of course, it is also possible to watch the deterioration rather than the improvement of the compression behavior, in which case an evaluation by the control unit can start an appropriate standard measurement (particularly by PartCool & Control, etc.).

有利には、冷却流体の流れは、CUに記憶されたアルゴリズムに従って、関連する最適な条件を模索することにより、現在の経験に柔軟に基づいて、特定の状況に関し、特定用途に対する方法で、CUによって調節されるが、この場合、とくに、有利な温度差を利用して、従来の外部熱交換器によって十分な熱放散が考慮される。これが本発明による新しいTribivariインテリジェンスであり、従来技術から容易に実現することは不可能である。   Advantageously, the flow of the cooling fluid can be controlled in a manner specific to the particular situation, in a manner specific to the application, based on current experience, flexibly by searching for the relevant optimal conditions according to an algorithm stored in the CU. In this case, however, a sufficient external heat exchanger allows for sufficient heat dissipation, in particular with the aid of an advantageous temperature difference. This is the new Tribivali intelligence according to the present invention, which cannot be easily realized from the prior art.

Tribivariシステムは、実際にはいつでも、現在それぞれがどのような状態であるか(例えば、汚れ、堆積物形成、摩耗状態、負荷容量、温度レベル、現在の間隙値および圧縮性などに関し、正確にはどのような状態であるか)を知ることにより、当該知識を用いて、現在の状態(!)(現在の状態(!)において最も効率的な圧縮という意味で最適な状態)で特定の作動プロセスを最適に実行できる。   The Tribivali system actually knows at any time what state each is currently (e.g., in terms of fouling, sediment formation, wear conditions, load capacity, temperature levels, current gap values and compressibility, etc.) Knowing what state it is in, and using that knowledge, a particular actuation process in the current state (!) (Optimal in the sense of the most efficient compression in the current state (!)) Can be performed optimally.

さらに、上述の傾向および予測の分析により、CUは、その状況を適切な時期に高水準のサービスおよび保守位置に進めて、システムの維持管理、保護、保守およびサービスならびに可用性を永続的に保証する。   In addition, through the analysis of the trends and projections described above, the CU can move its situation to a high level of service and maintenance position at the appropriate time to permanently assure system maintenance, protection, maintenance and service and availability. .

Tribivariシステムは、特定のプロセス条件下で、個々のCUごとに、分析データを継続的に更新し、ActionStep−ReactionCheckを用いてデータを最適化し、CU自体のデータベースに保存する自己学習を行うように設計されている。   The Trivivari system performs self-learning under specific process conditions, continuously updating the analytical data for each individual CU, optimizing the data using the ActionStep-ReactionCheck, and storing it in the CU's own database. Designed.

CUインテリジェンスのコマンド値
(!)=重要 (−)=あまり重要でない
1) (!) 2tロータへの冷却流体の流れ
(ロータ自体の冷却流体送出ポンプまたは調節部材の速度により)
2) (!) 3tロータへの冷却流体の流れ
(ロータ自体の冷却流体送出ポンプまたは調節部材の速度により)
3) (!) 筐体への冷却流体の流れは区分ごとに測定可能
(とくに、例えば>75kWの大きな機械)
4) (-) 側部への冷却流体の流れ
(実際には出口側のみ)
5) (-) 潤滑剤に対する冷却流体の流れ
(もはや電子的同期なし)
6) (!) ロータ速度(FU(周波数変換器)により)
滑りなしで可能=同期モータ
7) (!) 可変部分ガス流として補助的な部分出口開口。
CU Intelligence Command Values :
(!) = Important (-) = Insignificant 1) (!) Flow of cooling fluid to 2t rotor (depending on speed of cooling fluid delivery pump or adjustment member of rotor itself)
2) (!) Flow of cooling fluid to the 3t rotor (depending on the speed of the cooling fluid delivery pump or the adjusting member of the rotor itself)
3) (!) The flow of the cooling fluid to the housing can be measured for each section (especially, for example, a large machine of> 75 kW)
4) Cooling fluid flow to the (-) side (actually only the outlet side)
5) (-) Cooling fluid flow to lubricant (no longer electronically synchronized)
6) (!) Rotor speed (by FU (frequency converter))
Possible without slip = synchronous motor 7) (!) Auxiliary partial outlet opening as variable partial gas flow.

測定変数:
a)ほぼすべての温度
具体的には、各冷却流体流、および搬送ガスと潤滑剤の温度、ならびに構成要素の温度に関する、実質的にすべての温度差ΔT
b)ロータ速度
c)ロータごとのトルク(電子的同期状態)
d)各冷却流体質量流量
(少なくとも、冷却流体送出ポンプの選択的に調節された速度/極力正確な特性を用いる)ΔTに起因する、任意の時点における各作用点の作動空間の構成要素ごとの熱放散。
Measurement variables:
a) Substantially all temperatures In particular, substantially all temperature differences ΔT with respect to each cooling fluid flow, and the carrier gas and lubricant temperatures, and the component temperatures.
b) Rotor speed
c) Torque for each rotor (electronically synchronized)
d) Each cooling fluid mass flow rate (using at least the selectively adjusted speed / accurate characteristics of the cooling fluid delivery pump) ΔT, at each point in time, Heat dissipation.

特殊機能:
1)実際の間隙値Δ2.1およびΔ3.1およびΔ3.2は、例えば、「逆冷却」または「接触および引き出し」により、機械ごとに個別に圧縮機の組立て時に検出され、CUに記憶され、その後、これらの値が動作中にCUのアルゴリズムと整合されることで、各作動空間構成要素の様々な冷却流体流が調節され、その結果、一方においては、衝突(すなわち間隙の低減)を確実に回避でき(例えば約15%の安全留保を有する機械の大きさに応じて)、他方においては、間隙値は特定の最大値(例えば組立ての時から記録された低温間隙値の約1.5倍の機械の大きさに応じた値)を越えない。
Special features:
1) The actual gap values Δ2.1 and Δ3.1 and Δ3.2 are detected during assembly of the compressor individually for each machine, for example, by “back-cooling” or “contact and withdrawal” and stored in the CU. These values are then matched during operation with the CU's algorithm to adjust the various cooling fluid flows of each working space component so that, on the one hand, collisions (i.e., clearance reduction) are reduced. It can be reliably avoided (e.g., depending on the size of the machine with a safety reserve of about 15%), while on the other hand the gap value is a certain maximum value (e.g. about 1 .0 of the cold gap value recorded from the time of assembly). 5 times the value according to the size of the machine).

これは、CUが、CUに記憶された作動空間構成要素の温度状態および熱膨張挙動を管理することで、常に、圧縮機状態を把握しているからである。   This is because the CU always keeps track of the compressor state by managing the temperature state and thermal expansion behavior of the working space components stored in the CU.

2)自己診断および予測
とくに速度変動に対する電子的同期によって、現在の状態を判断、記録および評価。
2) Self-diagnosis and prediction Judgment, recording and evaluation of the current state, especially by electronic synchronization with speed fluctuations.

3)補助的な部分出口開口部によるプロセス調整&周囲環境調整&温度制御&圧縮調整。 3) Process adjustment, ambient environment adjustment, temperature control, and compression adjustment using auxiliary partial exit openings.

4)現在の(すなわち現在の状態に対応する)個々のPartCool&Controlを含むPartCoolの対象を判断する逆冷却と組み合わせたk速度測定。 4) corresponding to the current (i.e., current state) k 0 velocity measurement in combination with reverse cooling of determining the target PartCool containing individual PartCool & Control.

「作動空間」の定義:入口(11)と出口(12)の間の空間
作動空間は、一対のスピンドルロータ(2および3)と、様々な構成要素の間隙値Δxyが狭い(0.1mm以下の範囲の)、周囲を取り巻く圧縮機筐体(1)とによって画定される。
Definition of “working space”: space between inlet (11) and outlet (12) The working space is a pair of spindle rotors (2 and 3) and a small gap value Δxy between various components (less than 0.1 mm) ), And the surrounding compressor housing (1).

作動空間では、作動空間の構成要素、すなわちスピンドルロータ対(2および3)および圧縮機筐体(1)によって、搬送媒体の所望の圧縮が行われる。   In the working space, the desired compression of the transport medium is performed by the components of the working space, namely the spindle rotor pair (2 and 3) and the compressor housing (1).

また、本発明によると、制御装置(25)であるCUは、上述したスピンドル圧縮機のモニタ、調節、最適な管理を行うだけでなく、ユーザ側において、「プロセス管理技術」における産業用制御装置として自動化技術を用いてシステム/プラント制御装置全体と通信する(例えば、Profibusシステム)だけでなく、例えば、それぞれの場合において独自のCU(25)を有する個々の圧縮機システムからなる(少なくとも当該ユーザの場合には)システム全体の負荷管理を管理/調節することで積極的に参加して、例えば費用がかさむ電流ピークを回避する。これは、「Industry−4.0」という事項に属する。また、(好ましくはユーザが同意する場合)、同時に対応する評価(ソフトウェア)を有する公知の診断システム(例えば、振動センサ、温度プロファイルなど)に関する適切な保守の提案を伴うさらに実行される予測を含む、すべての個々のシステムを備えた圧縮機システムの現在の状態に関する、供給者(または2つ以上の場合、複数の供給者)へのフィードバックも含まれる。さらに、例えば、堆積物の形成、汚れ、摩耗など以外に、温度レベル(例えば、より暖かいまたはより寒い環境)、別の所望の圧力レベルなどの外部環境条件により変化した、あるいは変化するプロセス条件に対する不変かつ連続的な適応も含まれ、これにより、インテリジェントCUシステム(25)は、冷却水の量の適切な調整、補助的な部分出口開口部(15)を通る内部圧縮比の均等化、ならびに当該用途における圧縮機の現在の状態を判断する自己診断用のすべての手段を用いて応答し、冷却流体量の調整から、オペレータへの警告まで、適切な是正措置を行って、その他の過程の予測を行う。   Further, according to the present invention, the CU which is the control device (25) not only monitors, adjusts, and optimally manages the above-mentioned spindle compressor, but also performs the industrial control device in the “process management technology” on the user side. As well as communicating with the entire system / plant controller using automation technology (eg a Profibus system), but also comprising, for example, individual compressor systems with their own CU (25) in each case (at least the user concerned) Actively participate in managing / adjusting the load management of the entire system, for example, to avoid costly current peaks. This belongs to the item “Industry-4.0”. It also contains (preferably if the user agrees) further predictions with appropriate maintenance suggestions for known diagnostic systems (e.g. vibration sensors, temperature profiles, etc.) with corresponding evaluations (software) at the same time. , The feedback to the supplier (or, in the case of more than one, a plurality of suppliers) about the current state of the compressor system with all the individual systems. In addition, for example, process conditions that have been changed or changed by external environmental conditions such as temperature levels (eg, a warmer or cooler environment), another desired pressure level, other than deposit formation, fouling, abrasion, etc. Also included is a constant and continuous adaptation, whereby the intelligent CU system (25) allows the proper adjustment of the cooling water volume, equalization of the internal compression ratio through the auxiliary partial outlet opening (15), and Respond using all means for self-diagnosis to determine the current condition of the compressor in the application, take appropriate corrective action, from adjusting the cooling fluid volume to alerting the operator, and taking other corrective actions. Make predictions.

図中、添字の代わりに、単点をインデックスとして挿入するが、例えばR.F2はRF2を意味し、図では2歯付きスピンドルロータの根径を表す。
F=プロファイル根
K=プロファイルヘッド
C=冷却
WK=ピッチ円
2=2歯付きスピンドルロータ
3=3歯付きスピンドルロータ
In the figure, a single point is inserted as an index instead of a subscript. F2 means RF2, and in the figure, represents the root diameter of the two-toothed spindle rotor.
F = profile root K = profile head C = cooling WK = pitch circle 2 = 2 toothed spindle rotor 3 = 3 toothed spindle rotor

図1は、本発明によるロータ幾何学形状を有し、本発明による円筒形蒸発器冷却孔(6)を備え、2tロータの例に基づいて負荷支持根元基部本体(32)に適応された容積型根元基部壁厚wを有する縦断面の2歯付きスピンドルロータ(2)を示し、円筒形蒸発器冷却孔(6)から、複数の(必要な断面Σと平衡する)横断穴にわたって以下の半径値を有する蒸気出口(14)を詳細に示し、
W2<RD2<RC2
好ましくは、ブローホールのないプロファイル対の場合、2歯付きスピンドルロータ上のガス搬送「雄ねじ」(31)は、ピッチ環状線の上方に位置する。知られているように、駆動モータ(18)は、モータロータ(協働回転させるためにキャリアシャフト4に装着されている)と、電気ステータモータ巻き線(網掛けした四角で示す)を有するモータステータアセンブリとからなる――オプションとして、必要に応じて真空ポンプ(29)への抜き出しが、動作空間軸受筒の中間チャンバ(13)において開始され、軸受を搬送媒体から保護する。
FIG. 1 shows a volume with a rotor geometry according to the invention, comprising a cylindrical evaporator cooling hole (6) according to the invention and adapted to a load-bearing root base body (32) based on the example of a 2t rotor. Fig. 3 shows a two-tooth spindle rotor (2) of longitudinal cross section with a mold root base wall thickness w, from a cylindrical evaporator cooling hole (6) to a plurality of transverse holes (balancing with the required cross section Σ) with the following radii: Detailing the steam outlet (14) having a value;
RW2 < RD2 < RC2
Preferably, for a profile pair without blowholes, the gas carrying "male thread" (31) on the two-toothed spindle rotor is located above the pitch loop. As is known, the drive motor (18) comprises a motor rotor (mounted on the carrier shaft 4 for co-rotation) and a motor stator having an electric stator motor winding (shown as shaded squares). Consisting of an assembly-optionally withdrawing to a vacuum pump (29), if necessary, is initiated in the intermediate chamber (13) of the working space bushing to protect the bearing from the transport medium.

図2は、例えば、回路から来るt0冷却流体(9)の迂回路を有する冷却回路を示し、冷却回路は、作動点ごとの圧縮機作動空間への冷却流体注入(33)を含み、作動空間構成要素ごとの蒸気出口(14)、すなわち入口空間(11)に示される筐体(1)およびロータ対(2および3)を有する補助的な部分出口開口部(15)によるiV値である内側圧縮機容積比の目標調整を含む。また図に示す膨張弁は、蒸気が循環媒体である場合、好ましくは、重力を「静水圧差」として使用して、単純な高さ差によって置き換えることができる(よって、本図は、重力の力の方向に適合すべきであろう)。   FIG. 2 shows, for example, a cooling circuit with a bypass of the t0 cooling fluid (9) coming from the circuit, the cooling circuit including a cooling fluid injection (33) into the compressor working space per working point, The iV value due to the steam outlet (14) for each component, i.e. the auxiliary part outlet opening (15) with the housing (1) and the rotor pair (2 and 3) shown in the inlet space (11) Includes target adjustment of compressor volume ratio. Also, the expansion valve shown in the figure can be replaced by a simple height difference, preferably using gravity as the "hydrostatic pressure difference" when steam is the circulating medium (thus, the figure shows that gravity Should adapt to the direction of force).

制御装置(25)はとくに、現在の動作要件、循環システム全体に関する、とくに本発明による圧縮機から得られる様々な信号を受信し、処理して、とくに各作動点に対し、調節部材(38)によって圧縮機構成要素の調整を行って、可能な限り最良の方法で上記要件を満たす――制御装置(25)のみによって、システム動作を確実に効率良く行うことができる(実際には「新しいインテリジェンス」が行う)。   The control unit (25) receives and processes, in particular, the various signals obtained from the compressor according to the invention, in particular the current operating requirements, the entire circulation system and, in particular, for each operating point, an adjusting element (38). The adjustment of the compressor components makes it possible to fulfill the above requirements in the best possible way--only the control unit (25) ensures that the system operation can be carried out efficiently (in fact, "new intelligence" Do)).

国際出願番号第PCT/EP2015/062376号を参照すると、本発明は類似するものの、ここでは、本発明の特徴により改善され、蒸気の要件が満たされる。   With reference to PCT / EP2015 / 062376, the present invention is similar, but now improved by the features of the present invention, to satisfy the steam requirements.

図3は、一例として、ロータの長手軸方向におけるμ(z)値の適合が共通平面における投影として簡略化されたスピンドルロータ対の端面断面を示し、これは、ロータの回転軸が互いに角度αをなし、図5の様々な位置E、S、VおよびLについて3次元的に示されるべきであり、μ(z)値については以下のことが言える。   FIG. 3 shows, by way of example, an end face section of a spindle rotor pair in which the adaptation of the μ (z) values in the direction of the longitudinal axis of the rotor is simplified as a projection in a common plane, in which the axes of rotation of the rotors are at an angle α to one another. And should be shown three-dimensionally for the various positions E, S, V and L in FIG. 5, and for the μ (z) value the following can be said.

K2(z)=μ(z)・a(z) および
K3(z)=μ(z)・a(z)。
R K2 (z) = μ 2 (z) · a (z) and R K3 (z) = μ 3 (z) · a (z).

本発明によるロータ対のμ(z)値の適合、好ましくは3:2の対として適合により、以下の3つのコアタスクが満たされる。   The adaptation of the μ (z) values of the rotor pairs according to the invention, preferably as 3: 2 pairs, fulfills the following three core tasks.

・公称ポンプ容量の最大化(ロータ対の断面積に基づいて、可能な限り最大のくぼみ領域を実現) ・ Maximization of the nominal pump capacity (based on the cross-sectional area of the rotor pair, the largest possible depression area is achieved)

・ブローホールのないロータ対(内部漏れを最小限に抑える) ・ Blowhole-free rotor pair (minimizing internal leakage)

・各スピンドルロータの臨界曲げ速度を、それぞれの速度に合わせて最適に使用。 ・ The critical bending speed of each spindle rotor is optimally used according to each speed.

設計:
2tロータおよび3tロータのそれぞれに対し、異なる冷却孔Φ値RC2およびRC3を用いる。ここでは簡略化のために支持スチールシャフトは示さないが、異なるヘッド強度分布は根元角γF2が<90度であるため、2歯付きスピンドルロータ(2)の歯部断面は最低ヘッド幅bK2(例えば5mm)を下回ることなく、わずかに細くなる。
design:
Different cooling hole Φ values R C2 and R C3 are used for the 2t rotor and the 3t rotor, respectively. Here, the supporting steel shaft is not shown for simplicity, but since the different head strength distributions have a root angle γ F2 of <90 °, the tooth section of the two-tooth spindle rotor (2) has a minimum head width b K2. (E.g., 5 mm) without becoming thinner.

これは、回転子ごとの臨界曲げ速度(すなわち2tおよび3t)が一致するように行われるため、スピンドル回転子対に関し、以下のことが達成される。   This is done so that the critical bending speeds (i.e., 2t and 3t) for each rotor match, so that for the spindle rotor pair, the following is achieved.

・ロータ対はブローホールがないため、内部漏れが減少する。 ・ Because the rotor pair has no blow holes, internal leakage is reduced.

・図示のロータ対の断面に基づいて、本設計は、相当広いくぼみ面積を実現でき、これにより、蒸気圧縮に求められる断面に比べ、ポンピング能力が高くなる。 -Based on the cross-section of the rotor pair shown, the design can achieve a considerably large dimple area, thereby increasing the pumping capacity compared to the cross-section required for vapor compression.

・したがって、2歯付きスピンドルロータは、大きな冷却孔を備えて圧縮中の熱放散を行うことで、構成要素の熱平衡は熱吸収および熱放散に関し改善される。 -The two-tooth spindle rotor thus provides heat dissipation during compression with large cooling holes, so that the thermal balance of the components is improved with respect to heat absorption and heat dissipation.

・2tロータの速度は3tロータより1.5倍速いため、2歯付きスピンドルロータはより早く回転しなければならないことから、より大きな臨界曲げ速度限界で、本発明に従って設計しなければならず、臨界曲げ速度の増加に有利であり、低減質量(γ>90度)においてRF2>RF3であることから、より固いシャフトを得られるように本発明に従って具体化される。 The 2t rotor speed is 1.5 times faster than the 3t rotor, so the two-tooth spindle rotor must rotate faster, so it must be designed according to the present invention at a larger critical bending speed limit, It is advantageous according to the invention to increase the bending speed and to achieve a stiffer shaft, since R F2 > R F3 at reduced mass (γ 0 > 90 °).

・よって、速度が遅い3tロータは曲げ剛性が低いため、曲げ臨界速度が低く、その結果、回転が遅くなる。 -Therefore, a 3t rotor with a low speed has a low bending stiffness, so that a critical bending speed is low, and as a result, rotation is slow.

☆本発明によると、ロータ対は、2tロータの臨界曲げ速度が、3tロータの臨界曲げ速度より1.5倍速くなるように設計され、以下が求められ、曲げ臨界速度は、通常、質量に対する固さの平方根である。 ☆ According to the present invention, the rotor pair is designed such that the critical bending speed of the 2t rotor is 1.5 times faster than the critical bending speed of the 3t rotor, and the following is required. It is the square root of hardness.


ただし、

However,

図4は、図1に示す例と同様の例を示すが、ピッチ環状線(37)の下側にプロファイル搬送雄ねじ領域を有する3tロータの場合、変位プロファイル領域とは、プロファイル歯および歯間領域を有する搬送雄ねじ(31)が配設され、入口と出口の間の直列接続として様々な作動チャンバを形成し、ピッチ環状線(37)の下側に確実にブローホールのない圧縮が生ずる。 FIG. 4 shows an example similar to the example shown in FIG. 1, but in the case of a 3t rotor having a profile-carrying external thread area below the pitch annular line (37), the displacement profile area is the profile tooth and interdental area. A male thread (31) is provided which has various working chambers as a series connection between the inlet and the outlet , ensuring blow-hole-free compression below the pitch loop (37).

図5は、図1および図3で得られたロータ対を一例として示し、ロータの全体的なロータ幾何学形状を示すものであり、交差角αを表し、スピンドルロータは、中央で互いに係合する係合レンズ領域と対になる。   FIG. 5 shows by way of example the rotor pairs obtained in FIGS. 1 and 3 and shows the overall rotor geometry of the rotor, representing the intersection angle α, and the spindle rotors engaging one another in the center. Paired with the engaging lens area.

図6は、一例として、計4つのCAD図を示す。   FIG. 6 shows a total of four CAD diagrams as an example.

6.a)「ポットハウジング」として形成された圧縮機筐体(1):
すなわち、出口側の閉鎖された底部側と、解放された入口側からの作動空間の内部処理
6.a) Compressor housing (1) formed as "pot housing":
The internal treatment of the working space from the closed bottom side on the outlet side and the open inlet side

6.b)回転ユニット:
各スピンドルロータは、完全に組み立てられて平衡のとれたユニット(40)として、キャリアシャフト、軸受、駆動モータおよび測定システムを有し、本ユニットはすぐに取り付けられる状態であり、以下では2歯付きスピンドルロータの例のみを示すが、3歯付きスピンドルロータも同様であり、2tロータ入口の円筒状平坦部(27)は示していない。
6.b) Rotating unit:
Each spindle rotor has a carrier shaft, bearings, drive motor and measuring system as a fully assembled and balanced unit (40), the unit is ready to be mounted, below with two teeth Only an example of a spindle rotor is shown, but the same applies to a spindle rotor with three teeth, and the cylindrical flat portion (27) at the entrance of the 2t rotor is not shown.

6.c)組立ておよび遊び調整:
どちらも、分離板により、筐体に対する重要なロータヘッド遊びに関し、例えば2歯付きスピンドルロータと筐体との間のヘッド遊びΔ2.1の詳細を示す。ロータヘッドと筐体との間の最終的な隙間調整は分離板(26)によって行われ、例えば、2歯付きスピンドルロータヘッドに関し図6cにΔ2.1として示される。
6.c) Assembly and play adjustment:
In both cases, the separator shows details of the important rotor head play on the housing, for example the head play Δ2.1 between the two-tooth spindle rotor and the housing. The final clearance adjustment between the rotor head and the housing is made by a separating plate (26), for example shown as Δ2.1 in FIG. 6c for a two-tooth spindle rotor head.

6.d)完成機械:
どちらの回転ユニットも、モータごとにポットハウジングおよびFU制御装置(24)を含む周波数変換器(22および23)に取り付けられる。FU制御装置(24)は制御装置(25)と通信して、連続的なデータ交換を行うものであり、FU制御装置は、ユーザプロセスコントローラに接続される。
2つの駆動モータ(18および19)のモータ巻線は、例えばモータ固定し巻線アセンブリの真空防護ポッティングにより、またはモータ固定子とモータ回転子の間のギャップポットなどにより、搬送媒体から保護される。
6.d) Finished machine:
Both rotating units are mounted on frequency converters (22 and 23) including the pot housing and FU controller (24) for each motor. The FU control device (24) communicates with the control device (25) to perform continuous data exchange, and the FU control device is connected to the user process controller.
The motor windings of the two drive motors (18 and 19) are protected from the transport medium by, for example, the motor securing and vacuum protective potting of the winding assembly or by a gap pot between the motor stator and the motor rotor. .

図1〜図4による円筒形蒸発器冷却孔を有するロータ内部幾何学的形状は図6には含まれていないが、その理由は、当該実施形態が前述のとおり、図2による円筒形蒸発器冷却孔(6)を介した上記蒸発器構成要素の冷却に適用される代わりに、国際出願第PCT/EP2016/077063号による冷却水の作用として、別の冷却水流を有するオプションに適用され、当該実施形態では、図6に示す内部ロータ冷却だけで十分なため、円筒形内部ロータ冷却は不要なためである。   The internal geometry of the rotor with the cylindrical evaporator cooling holes according to FIGS. 1 to 4 is not included in FIG. 6 because the embodiment is, as described above, the cylindrical evaporator according to FIG. Instead of being applied to the cooling of said evaporator components via the cooling holes (6), it applies to the option with another cooling water flow as a function of the cooling water according to PCT / EP2016 / 077063. This is because, in the embodiment, only the internal rotor cooling shown in FIG. 6 is sufficient, so that the cylindrical internal rotor cooling is unnecessary.

図6は以下のことを示す。すなわち、
◆とくに、最大ロータヘッド速度として約350m/秒までの蒸気の場合に実現される所望の高速度に関し、回転ユニットの良好で信頼性の高いバランス調整
FIG. 6 illustrates the following. That is,
Good and reliable balance adjustment of the rotating unit, especially for the desired high speed realized with steam up to about 350 m / s as the maximum rotor head speed

◆同一筐体幾何学的形状においてロータ対の変数が異なるため、モジュラーシステムとしての設置が容易 ◆ Easy installation as a modular system due to different rotor pair variables in the same housing geometry

◆分離板(26)による目標遊び調整を行って、不可避の製造公差「個々の」(これら様々な構成要素について可能な限り正確な)によって引き起こされる特定の交差状況(すべての製造部品が、ある交差内の偏差/寸法差であるため)の補償が可能 ◆ Make the desired play adjustment by the separating plate (26) to make certain crossover situations (all manufacturing parts are caused by unavoidable manufacturing tolerances "individual" (as accurate as possible for these various components) Compensation is possible due to deviation / dimension differences within intersections)

◆電子−各回転ユニットの駆動装置である(18)および(19)による同期 ◆ Electronic-Synchronization by (18) and (19) which are the driving devices of each rotating unit

◆μCを制御装置として使用する、構成要素のインテリジェント冷却(上述のとおり)。 ◆ Intelligent cooling of components using μC as a controller (as described above).

図7は、例えば、従来技術=ターボを基として動作/作用点(Excel)、すなわちtの熱放散による高いΔTによる本発明での改良を示す。 FIG. 7 shows the improvement in the present invention, for example, by a prior art = turbo based operating / working point (Excel), ie a high ΔT due to heat dissipation of t C.

tCを下回る熱放散では、Tがより高いことが望ましい。
=現在のターボの1つ(すでに2つの段階で作動している)では不可能
=p/p圧力比をもたらす容積式機械が必要
=同時に、蒸気につき、必ず、絶対的な/完全な乾式運転機械として構成しなければならない。
For heat dissipation below tC, a higher T is desirable.
= Not possible with one of the current turbos (already operating in two stages) = requires a positive displacement machine to provide a p / p pressure ratio = at the same time, always absolute / complete dry operation on steam Must be configured as a machine.

図8は、例えば、蒸気圧縮における圧力−エンタルピーグラフの圧縮プロセスを示し、圧縮中の強力な蒸発器熱放散による改良を示している。
・従来技術を、一点鎖線(ラベル付き)として示し、
・本発明による改良を、破線(ラベル付き)として示し、
[1]から[2]へ圧縮。
FIG. 8 shows, for example, the pressure-enthalpy graph compression process in vapor compression, showing the improvement due to strong evaporator heat dissipation during compression .
-The conventional technology is shown as a dashed line (with a label)
The improvement according to the invention is shown as a dashed line (labeled),
Compressed from [1] to [2].

開示の目的:
本明細書に述べる「HydroCom」(HCと略す)と呼ばれる本発明による改良と比較して、ターボに代表される従来技術は、中間冷却による2段階で動作させる必要がある。
Purpose of disclosure:
In comparison with the improvement according to the present invention referred to herein as "HydroCom" (abbreviated HC), the prior art represented by turbos needs to be operated in two stages with intermediate cooling.

従来技術の説明:
8mbar(t=4°C)から48mbar(t=32°C)まで等エントロピー圧縮(カルノー)を行う場合、2段式ターボでは中間冷却が必須となる。なぜなら、すでに等エントロピー的に8mbar〜48mbarであると、中間冷却を行わない場合、その時点で温度が4°Cから約200°Cに上昇してしまっているはずだからである。
Description of the prior art:
When performing isentropic compression (Carnot) from 8 mbar (t 0 = 4 ° C.) to 48 mbar (t c = 32 ° C.), intermediate cooling is essential in a two-stage turbo. This is because if the temperature is already 8 mbar to 48 mbar isentropically, the temperature should have risen from 4 ° C. to about 200 ° C. at that time if the intermediate cooling is not performed.

本発明による改良:
等エントリピー圧縮指数が高い膨大なp/p圧力状態の場合、圧縮中の最良の熱放散を確実に行う必要があり、さもなければ、圧縮温度が(圧縮機の力の増大という意味で)致命的な高さまで上昇してしまい、図8によると、圧縮は、実際にはほぼ露点線で(すなわち等エントロピーよりも良好に)行われ、冷却流体流(9.2および9.3)が分流されることから、tに対するロータ対冷却効果によって冷却技術における全体的な効率が幾分か低下してしまう。
Improvements according to the invention:
For large p / p pressure conditions with high iso-entry compression index, it is necessary to ensure the best heat dissipation during compression, otherwise the compression temperature (in the sense of increased compressor power) Having risen to a lethal height, and according to FIG. 8, the compression actually takes place almost at the dew point line (ie better than isentropy) and the cooling fluid flows (9.2 and 9.3) from being diverted, lowered or overall efficiency somewhat in the cooling technology by the rotor pair cooling effect on the t 0.

したがって、本発明によると、圧縮中の効率的な熱放散により、改善されたHCは7mbar=2°Cから96mbar=45°Cの間で機能するという点において、HCは図7による強力な要件プロファイルを満たす。   Thus, according to the present invention, HC is a strong requirement according to FIG. 7 in that improved HC works between 7 mbar = 2 ° C. and 96 mbar = 45 ° C. due to efficient heat dissipation during compression. Meet the profile.

図9は、例えば、スピンドルロータごとに個々の値を有するスピンドルロータ対のロータ長手軸方向における位置E、S、VおよびLのパラメータ値の例を示すExcelで作成した表を示し、記載の出力仕様は、至極大まかであり、暫定的な基準値を構成しているにすぎない。当然、指定された位置の選択および特定用途に対する特定要件プロファイルに関する他のパラメータ値の選択の、両方を行う必要がある。   FIG. 9 shows, for example, a table created by Excel showing an example of parameter values of positions E, S, V and L in the rotor longitudinal axis direction of a pair of spindle rotors having individual values for each spindle rotor, and the output described in FIG. The specifications are maximal and constitute only provisional reference values. Of course, both the selection of the designated location and the selection of other parameter values for the particular requirement profile for a particular application need to be made.

したがって、これは単なる例であり、本発明によるロータ対設計の様々な実現可能な設計選択肢の1つを例示しているに過ぎないことを、ここで再度強調しておく。   Therefore, it is again emphasized here that this is merely an example and merely illustrates one of the various possible design options of the rotor-pair design according to the present invention.

いくつかの用途では、円筒形蒸発器冷却孔(6)はいわゆる「段」のような多段円筒形に設計され、例えば図1に示すように、オーバーフロー縁部を有することが有利な場合がある。   In some applications, the cylindrical evaporator cooling holes (6) are designed in a multi-stage cylindrical shape, such as a so-called "step", and it may be advantageous to have an overflow edge, for example, as shown in FIG. .

明細書中で一般的に冷却流体を述べる場合、これは冷却の分野で公知のR718冷却流体を指すものであり、本発明による容積式機械において蒸気として選択された負圧によって、または蒸発による構成要素の冷却用の冷却流体(9)として流体の形態で自然に圧縮される。   When the cooling fluid is mentioned in the specification in general, it refers to the R718 cooling fluid known in the field of cooling, constituted by the negative pressure selected as steam in the positive displacement machine according to the invention or by evaporation It is naturally compressed in fluid form as a cooling fluid (9) for cooling the element.

不明確と解される用語「実質的に」、「好ましくは」および「など」、ならびに「可能であれば」などは、正常値から±5%、好ましくは±2%、とくに±1%の偏差をもたせることが可能であると理解されたい。出願人は、特許請求の範囲から得られるいずれの特徴事項および下位特徴事項も、ならびに/またはいかなる形式であれ明細書に記載の文から得られるいずれの特徴事項および下位特徴事項も、独立請求項の特徴事項を越えるものであっても、他の特徴事項、下位特徴事項、部分的な特徴事項と組み合わせる権利を留保するものである。   The terms “substantially”, “preferably” and “such as” and “if possible” etc., which are interpreted as ambiguous, are ± 5%, preferably ± 2%, especially ± 1%, of the normal value. It should be understood that deviations can be provided. Applicant may disclose any features and sub-features obtained from the claims and / or any features and sub-features obtained in any form from statements in the specification. The right to combine with other features, sub-features, and partial features is reserved even if it exceeds the features of the above.

様々な図面において、それぞれの機能が同様なものである部品には、常に同じ参照符号が付され、それぞれに関する説明は通常は一度だけ行うものとする。   In the various drawings, parts having similar functions are always denoted by the same reference numerals, and the description of each will normally be given only once.

蒸気の最低温度は0°Cを超えるため、冷媒R744をCOとして(「カスケード」としても知られる2段階の手法として)組み合わせることは、より低い温度値(例えば深冷凍)において有利である。 Combining refrigerant R744 as CO 2 (as a two-stage approach, also known as “cascade”) is advantageous at lower temperature values (eg, deep refrigeration) because the minimum temperature of the vapor is above 0 ° C.

本発明は、時計回りおよび反時計回り(カルノー)の両方の循環プロセスに関し、冷却、空調およびヒートポンプ技術の蒸気圧縮に関する。有効性および動作挙動を広い圧力範囲で同時に向上させるために、本発明は、スピンドル圧縮機として乾式2軸容積式機械を提案するものであり、本機械のスピンドルロータ(2および3)のロータ対・中心間距離は、入口側(11)が出口側(12)よりも少なくとも10%大きく、本機械は電子モータ対(18+19)‐スピンドルロータ(2+3)間の同期によって駆動され、各スピンドルロータに内部冷却が施され、2つのロータ回転軸間の交差角αは、ロータ長手軸方向の対応するμ(z)値と組み合わされて構成され、支持根元基部本体(32)における最小壁厚wを有する好ましくは円筒形の蒸発器冷却孔(6)が各スピンドルロータに対し形成され、(好ましくは)ガス搬送雄ねじ(31)のブローホールのないプロファイリングおよび「特定のスピンドルロータに適した」臨界曲げ速度を検討すると同時に、内部容積比をiV値として与え、内部容積比を動作中に補助的な部分出口開口部(15)によって調整し、2歯付きスピンドルロータの場合は、ガス搬送雄ねじ(31)は、好ましくは、入口領域に円筒状の平坦部(27)とともに形成される。   The present invention relates to both clockwise and counterclockwise (Carnot) circulation processes, and relates to vapor compression in cooling, air conditioning and heat pump technology. In order to simultaneously improve the effectiveness and operating behavior over a wide pressure range, the present invention proposes a dry two-shaft positive displacement machine as a spindle compressor, in which the rotor pairs of the spindle rotors (2 and 3) of the machine are arranged. The center-to-center distance is at least 10% greater on the inlet side (11) than on the outlet side (12), the machine is driven by synchronization between the electronic motor pair (18 + 19) -spindle rotor (2 + 3), Internal cooling is applied and the intersection angle α between the two rotor rotation axes is configured in combination with the corresponding μ (z) value in the rotor longitudinal direction to reduce the minimum wall thickness w in the support base body (32). A preferably cylindrical evaporator cooling hole (6) is formed for each spindle rotor, and the (preferably) blowholeless profile thread of the external gas carrying thread (31) is provided. While considering the bearing and the critical bending speed "suitable for the particular spindle rotor", the internal volume ratio is given as an iV value and the internal volume ratio is adjusted during operation by means of an auxiliary partial outlet opening (15), 2 In the case of a toothed spindle rotor, the external gas carrying thread (31) is preferably formed with a cylindrical flat (27) in the inlet area.

1.圧縮機筐体:外側冷却領域を備え、スピンドルロータ収容孔の入口側の距離が出口側よりも大きく、これらの孔軸は、好ましくは例えば(9.1a)および(9.1b)に応じた冷却流体流により、ロータ長手軸方向のいくつかの区域において、好ましくは制御装置(25)によって制御される冷却流体流量(9.1)に関する外部冷却フィンを横切る(すなわち垂直距離ゼロで)または交差し(あるいは斜めに横切る)、より長いロータ長さ(例えば>500mm)を得るために、複数の冷却流体の流通区域が圧縮機筐体に形成され、圧縮機筐体は好ましくは、図6aによると、いわゆるポットハウジングとして構成される。 1. Compressor housing : provided with an outer cooling area, the distance of the inlet side of the spindle rotor receiving hole being greater than the outlet side, these hole axes preferably according to (9.1a) and (9.1b), for example The cooling fluid flow traverses (i.e. at zero vertical distance) or crosses the external cooling fins in some area along the rotor longitudinal axis, preferably for a cooling fluid flow (9.1) controlled by the controller (25). To obtain a longer rotor length (e.g., diagonally), a plurality of cooling fluid flow areas are formed in the compressor housing, the compressor housing preferably being in accordance with FIG. 6a. And a so-called pot housing.

2.スピンドルロータ:好ましくは、2歯付きガス搬送雄ねじ(31)を備え(「2tロータ」と略す)、好ましくは良好な熱伝導率(好ましくは150W/m/Kを超える)のアルミニウム合金から作成され、スチールシャフト(4)上の支持点(7)による協働回転を行うように固定され、内部に半径RC2の円筒形蒸発器冷却孔(6)を有する。 2. Spindle rotor: preferably made from an aluminum alloy with two toothed gas carrying male threads (31) (abbreviated " 2t rotor ") and preferably with good thermal conductivity (preferably greater than 150 W / m / K) , Fixed to perform co-rotation by a support point (7) on a steel shaft (4) and having a cylindrical evaporator cooling hole (6) of radius RC2 inside.

3.スピンドルロータ:好ましくは、3歯付きガス搬送雄ねじ(31)を備え(「3tロータ」と略す)、好ましくは良好な熱伝導率(好ましくは150W/m/Kを超える)のアルミニウム合金から作成され、スチールシャフト(4)上の支持点(7)による協働回転を行うように固定され、内部に半径RC3の円筒形蒸発器冷却孔(6)を有する。 3. Spindle rotor: preferably made from an aluminum alloy with 3 toothed gas carrying male threads (31) (abbreviated as " 3t rotor ") and preferably with good thermal conductivity (preferably above 150 W / m / K) , Fixed for co-rotation by a support point (7) on a steel shaft (4) and having a cylindrical evaporator cooling hole (6) of radius RC3 inside.

4.2tロータキャリアシャフト:2tロータに接続され、半径RW2において(好ましくは押圧されて)、中央冷却流体供給孔(4.a)と一体的に、また同時に2t駆動モータ(18)のシャフトとともに回転されることが好ましい。 4.2t rotor carrier shaft: connected to 2t rotor in the radial R W2 (preferably been pressed), the central shaft of the cooling fluid supply hole (4.a) and integrally, and at the same time 2t drive motor (18) It is preferable to rotate with it.

5.3tロータキャリアシャフト:3tロータに接続され、半径RW3において(好ましくは押圧されて)、中央冷却流体供給孔(5.a)と一体的に、また同時に3t駆動モータ(19)のシャフトとともに回転されることが好ましい。 5.3t rotor carrier shaft: 3t are connected to the rotor in the radial R W3 (preferably being pressed), and integrally central cooling fluid supply hole (5.a), the same time 3t shaft of the drive motor (19) It is preferable to rotate with it.

6.円筒形蒸発器冷却孔:対応するスピンドルロータに対し半径Rおよび長さLを有し、好ましくは冷却流体案内溝(16)、冷却流体分配器オーバーフロー溝(17)および支持点(7)を有する。 6. Cylindrical evaporator cooling holes: corresponding has a radius R c and the length L c with respect to the spindle rotor, preferably a cooling fluid guide groove (16), the cooling fluid distributor overflow groove (17) and the support point (7) Having.

7.支持点:スピンドルロータ(2および3)とキャリアシャフト(4および5)の間の回転的に固定された接触点。 7. Support point: The rotationally fixed contact point between the spindle rotor (2 and 3) and the carrier shaft (4 and 5).

8.スピンドルロータ対の同期歯:電子的同期の場合、例えば停電などの非常事態に対し、フォールバックトランスミッションとしても回転し、よって、モータは、自動的に発電動作に切り替わり、最後だけ(もはやモータ自体の発電では不十分なため)、トランスミッションによってスピンドルロータの接触を抑制する。 8. Synchronous teeth of the spindle rotor pair: In the case of electronic synchronization, in the event of an emergency such as a power failure, for example, the motor also rotates as a fallback transmission, so that the motor automatically switches to generating operation and only at the end (no longer the motor itself). Since power generation is not sufficient), the transmission suppresses contact with the spindle rotor.

フォールバックトランスミッションの場合、潤滑油は不要であり、歯付きは増大するオーバーラップ比(すなわち、より大きな歯付きべベル角)で実現されるため、プロファイルオーバーラップは、歯の係合における小さな摺動運動によって歯の高さが低減することで低減させることができ、これにより、摩擦が減少して、摩耗も減少するが、歯の側面は、なおも、乾式運転被覆部を保護部として収容することが好ましい。   In the case of a fallback transmission, no lubricating oil is required and the tooth overlap is achieved with an increasing overlap ratio (i.e., a larger tooth bevel angle), so that the profile overlap reduces the small slippage in tooth engagement. This can be reduced by reducing the height of the teeth by dynamic movement, which reduces friction and reduces wear, but the sides of the teeth still accommodate the dry running cover as a protection Is preferred.

9.冷却流体流:圧縮機作動空間構成要素、すなわちロータ対および筐体を冷却するものであり、図2の例によると、循環媒体(34)から分流されたもの、もしくは図6dに概略的に示される別の冷却流体流のいずれかであり、例えば、以下のことが当てはまる。 9. Cooling fluid flow: for cooling the compressor working space components, i.e. the rotor pair and the housing, which are diverted from the circulating medium (34) according to the example of FIG. 2 or schematically shown in FIG. 6d. Any of the other cooling fluid streams, for example, the following applies:

9.1.圧縮機筐体に対する冷却流体流は、ロータの長さが長くなるにつれ(例えば>500mm)、以下のように分割できる。
9.1a 圧縮機筐体の一部(例えば筐体出口側)を通る冷却流体流
9.1b 圧縮機筐体の別の部分(例えば中央領域)を通る冷却流体流
9.2.2tロータに対する冷却流体流
9.3.3tロータに対する冷却流体流
9.1. The cooling fluid flow to the compressor housing can be split as the length of the rotor increases (eg,> 500 mm) as follows.
9.1a Cooling fluid flow through one part of the compressor housing (e.g. the housing outlet side) 9.1b Cooling fluid flow through another part of the compressor housing (e.g. the central region) 9.2.2t to rotor Cooling fluid flow 9.3.3t Cooling fluid flow for rotor

10.スピンドルロータ固定軸受:ガス圧軸方向力を受け、各スピンドルロータを長手軸方向に正確に固定する。 10. Spindle rotor fixed bearing: Receives gas pressure axial force, and accurately fixes each spindle rotor in the longitudinal axis direction.

11.搬送ガス入口収集空間:ガス圧pを有する搬送媒体用(簡略化のため、ライン内の圧力損失は当初無視する)。 11. Carrier gas inlet collection space: conveying medium having a gas pressure p 0 (for simplicity, the pressure loss in the line will be ignored initially).

12.送出ガス出口収集空間:ガス圧pを有する搬送媒体用(簡略化のため、ライン内の圧力損失は当初無視する)。 12. Delivery gas outlet collecting space: conveying medium having a gas pressure p 0 (for simplicity, the pressure loss in the line will be ignored initially).

13.中間収集/緩衝空間:好ましくは、例えば負圧/真空ポンプによって生成されるシステム圧力に関して低減されるガス圧力を含む、作動空間シャフト路ごとに設けられる。 13. Intermediate collection / buffer space: preferably provided for each working space shaft path, including for example a gas pressure reduced with respect to the system pressure generated by the vacuum / vacuum pump.

14.蒸気出口:複数の横断穴を通り、ロータごとに半径RD2またはRD3を有する段の後ろに形成される。 14. Vapor outlet: As a plurality of transverse holes are formed behind the stage having a radius R D2 or R D3 each rotor.

15.補助的な部分出口開口部:内部容積比を調整する調節部材(圧力差弁)を備えた、分流搬送媒体出口部分ガス流。 15. Auxiliary partial outlet opening: a partial flow medium outlet partial gas flow with an adjusting member (pressure differential valve) for adjusting the internal volume ratio.

16.冷却流体案内溝:溝基部面が好ましくは170°≦ψ≦180°である傾斜角ψを有する円筒形蒸発器冷却孔(6)ごとに半径Rを有し、(31)に示す可能な限り最大のピッチを有するねじ山である。 16. Cooling fluid guide groove: the groove base surface preferably has a radius RC for each cylindrical evaporator cooling hole (6) having an inclination angle 170 170 ° ≤ ψ 180 °, as indicated in (31) The thread has the largest possible pitch.

17.冷却流体分配器オーバーフロー溝(断面が小さい):好ましくは、(16)の溝底部に設けられる。 17. Cooling fluid distributor overflow groove (small cross section): preferably provided at the groove bottom of (16).

18.2t駆動モータ:2tロータの直接駆動装置の役割を果たすものであり、好ましくは同期モータとして組み込まれる。 18.2t drive motor: serves as a direct drive for the 2t rotor and is preferably incorporated as a synchronous motor.

19.3t駆動モータ:3tロータの直接駆動装置の役割を果たすものであり、好ましくは同期モータとして組み込まれる。 19.3t drive motor: serves as a direct drive for the 3t rotor, and is preferably incorporated as a synchronous motor.

20.回転エンコーダ:モータの2tロータキャリアシャフト(4)の正確な回転角度位置を測定する。 20. Rotary encoder: measures the exact rotational angular position of the 2t rotor carrier shaft (4) of the motor.

21.回転エンコーダ:モータの3tロータキャリアシャフト(5)の正確な回転角度位置を測定する。 21. Rotary encoder: measures the exact rotational angular position of the 3t rotor carrier shaft (5) of the motor.

22.周波数変換器:2t駆動モータ(18)用。「FU.2」と称す。 22. Frequency converter: For 2t drive motor (18). This is referred to as “FU.2”.

23.周波数変換器:3t駆動モータ(19)用。「FU.3」と称す。 23. Frequency converter: For 3t drive motor (19). Called "FU.3".

24.FU制御装置:FU−CUとして表す。FU.2(22)およびFU.3(23)の両方に対応。制御装置(25)と動作データの交換を直接行う。 24. FU control unit: Expressed as FU-CU. FU. 2 (22) and FU. Compatible with both 3 (23). The operation data is exchanged directly with the control device (25).

25.制御装置(CU):好ましくはCUメモリに保存されたリンクおよびデータ、ならびに後に得られる測定値およびあらかじめ行ったシミュレーション、検証および継続的な経験による間隙値を使用したスピンドル圧縮機のインテリジェント動作に関し、現在の測定値およびそれに基づく調節信号の出力の評価を伴う制御および調節装置として機能し、FU−CU(24)に加え、アプリケーションシステムのプロセス制御技術を有するユーザ側、ならびに「産業4.0」の意味での工場制御装置に接続される。 25. Controller (CU): for intelligent operation of the spindle compressor, preferably using links and data stored in the CU memory, as well as measured values obtained later and clearance values from previous simulations, verifications and continuous experience; It functions as a control and regulation device with the evaluation of the current measurement value and the output of the regulation signal based on it, in addition to the FU-CU (24), the user side with the process control technology of the application system, and "Industry 4.0" Connected to the factory control in the sense of.

26.距離/スペーサ板:好ましくは「分離板」として組み込まれ、2tロータ(2)のΔ2.1値として、または3tロータ(3)のΔ3.1値として目標間隙値の調整を行うスピンドルロータをロータ長手軸方向に個々に固定する。 26. Distance / spacer plate: The rotor is a spindle rotor which is preferably incorporated as a "separator plate" and adjusts the target gap value as a Δ2.1 value for the 2t rotor (2) or as a Δ3.1 value for the 3t rotor (3). It is fixed individually in the longitudinal direction.

27.円筒状平坦部(図2の寸法仕様「cyl.」):2歯付きスピンドルロータ(2)のロータ入口側の範囲RKE2における部分。 27. Cylindrical flat portion (dimension specification “cyl.” In FIG. 2): A portion in a range R KE2 on the rotor inlet side of the two-tooth spindle rotor (2).

28.循環媒体:(冷却技術におけるコアタスクとして)蒸発器(35)を流通して熱吸収を行う。 28. Circulating medium: flows through the evaporator (35) (as a core task in cooling technology) to absorb heat.

29.真空ポンプ:不適切なガスを除去し、蒸気サイクルに必要な負圧を発生させ、好ましくは、上記ガスを中間の空間(13)に吸い込んで(ロータ)軸受を保護する。
30.貯蔵部:水の損失を補う。
29. Vacuum pump: removes unsuitable gases, generates the vacuum required for the steam cycle, and preferably draws said gases into the intermediate space (13) to protect the (rotor) bearings.
30. Reservoir: compensates for water loss.

31.ガス搬送雄ねじ:好ましくは、ブローホールのないプロファイルロータ対を有し、圧縮機コアタスクを実行し、すなわち、ガス状の搬送媒体を入口(11)から出口(12)に搬送して、圧縮する。 31. Male gas-carrying thread: preferably having a pair of profile rotors without blowholes and performing the compressor core task, i.e. conveying and compressing gaseous carrier media from inlet (11) to outlet (12).

32.支持根元基部本体:各スピンドルロータ(2および3)に壁厚wを有する。 32. Support base base body: Each spindle rotor (2 and 3) has a wall thickness w.

33.圧縮機の作動空間への冷却流体の注入 33. Injection of cooling fluid into the working space of the compressor

34.循環媒体:(ヒートポンプにおけるコアタスクとして)凝縮器(36)を流通して熱出力を行うものであり、ここでは、蒸気であるが(様々な状態によって循環する)、具体的には、時計回りおよび反時計回りのどちらのカルノープロセスにも使用される他の循環媒体にも適している。 34. Circulating medium: A heat output through the condenser (36) (as a core task in the heat pump), which is vapor here (circulates under various conditions), but specifically in clockwise and It is also suitable for other circulating media used for both counter-clockwise Carnot processes.

35.蒸発器:循環媒体に対し使用され、多量の熱を吸収する。 35. Evaporator: Used for circulating media and absorbs large amounts of heat.

36.凝縮器:循環媒体に対し使用され、多量の熱を出力する。 36. Condenser: Used for circulating media and outputs a large amount of heat.

37.上記スピンドルロータピッチ環状線(略称「WK」) 37. Above spindle rotor pitch ring (abbreviated as "WK")

38.調節部材:制御装置(25)によって管理され、冷却流体流(9)の体積流量を選択的に適合させる。 38. Regulating member: managed by the controller (25), selectively adapting the volume flow of the cooling fluid stream (9).

39.振動センサ:スピンドルロータの内部冷却を行うたびに、異なる量の冷却流体を用いて、残留不均衡の変更案を特定する。 39. Vibration sensor: Each time the spindle rotor is internally cooled, a different amount of cooling fluid is used to identify possible changes in the residual imbalance.

40.回転ユニット:スピンドルロータごとに設けられ、それぞれが完全に組み立てられて平衡が取れた状態であり、主に以下の要素で構成される。
・スピンドルロータ(2、3)
・キャリアシャフト(4、5)
・同期歯(8)
・軸受(10)−固定軸受および作動空間軸シールの機能を果たし、例えば(13)を有する。
・駆動モータ(18、19)
・回転エンコーダ測定システム(20、21)−すなわち、スピンドル圧縮機ごとに、合計2つの回転ユニット(40)が設けられる。


40. Rotating unit: provided for each spindle rotor, each in a completely assembled and balanced state, and mainly composed of the following elements.
・ Spindle rotor (2, 3)
・ Carrier shaft (4, 5)
・ Synchronous teeth (8)
Bearings (10)-serve the function of fixed bearings and working space shaft seals, for example having (13).
.Drive motors (18, 19)
-Rotary encoder measurement system (20, 21)-a total of two rotary units (40) are provided for each spindle compressor.


Claims (16)

作動空間に作動流体がない状態で作動してガス状搬送媒体、好ましくは蒸気を搬送および圧縮し、入口収集チャンバ(11)および出口収集チャンバ(12)を有する圧縮機筐体(1)内にスピンドルロータ対を含む2軸回転型容積式機械として機能するスピンドル圧縮機において、
入口側端部における前記スピンドルロータ対の中心距離は、出口側端部における距離より少なくとも10%大きく、前記2つのスピンドルロータ(2、3)はそれぞれ電気モータ(18、19)により駆動され、該電気モータ(18、19)は電子的同期により制御され、前記スピンドルロータ(2、3)は非接触状態で回転することを特徴とするスピンドル圧縮機。
It operates without a working fluid in the working space to carry and compress a gaseous carrier medium, preferably steam, into a compressor housing (1) having an inlet collection chamber (11) and an outlet collection chamber (12). In a spindle compressor that functions as a two-shaft rotary displacement positive displacement machine including a spindle rotor pair,
The center distance of the pair of spindle rotors at the inlet end is at least 10% greater than the distance at the outlet end, and the two spindle rotors (2, 3) are driven by electric motors (18, 19), respectively. A spindle compressor, wherein the electric motors (18, 19) are controlled by electronic synchronization and the spindle rotors (2, 3) rotate in a non-contact state.
請求項1に記載のスピンドル圧縮機において、一方のスピンドルロータ(2)は2枚の歯を有し、他方のスピンドルロータ(3)は3枚の歯を有し、前記電子的同期は2ないし3であることを特徴とするスピンドル圧縮機。   2. The spindle compressor according to claim 1, wherein one spindle rotor (2) has two teeth and the other spindle rotor (3) has three teeth, and the electronic synchronization is between two and three. 3. A spindle compressor according to 3. 請求項1または2に記載のスピンドル圧縮機において、前記各スピンドルロータ(2または3)は内部冷却手段を有し、該手段は、好ましくは2歯付きスピンドルロータ上の半径RC2または3歯付きスピンドルロータ上の半径RC3を有する円筒形蒸発器冷却孔(6)として組み込まれていることを特徴とするスピンドル圧縮機。   3. Spindle compressor according to claim 1 or 2, wherein each said spindle rotor (2 or 3) has an internal cooling means, said means preferably having a radius RC2 or a three-toothed spindle on a two-toothed spindle rotor. A spindle compressor incorporated as a cylindrical evaporator cooling hole (6) having a radius RC3 on the rotor. 請求項3に記載のスピンドル圧縮機において、前記蒸発器冷却孔(6)は次の特徴:
a)Rc値の正確な観察(1%未満のずれ)を含む少なくとも1つの冷却案内溝(16)であり、以下の、
a.1)f(z)として傾斜角170°≦ψ≦180°を有する溝基部面、および/または
a.2)熱伝導性が入口側領域よりも高い面を有する出口領域を備え、
b)冷却流体分配器オーバーフロー溝(17)、
c)対応するキャリアシャフト(4または5)の非回転支持を行う支持点(7)、
d)前記入口チャンバ(11)に設けられた蒸気出口(14)のうちの少なくとも1つ、好ましくはこれらのうちの複数を備えた内部構造を有することを特徴とするスピンドル圧縮機。
4. The spindle compressor according to claim 3, wherein the evaporator cooling holes (6) have the following characteristics:
a) at least one cooling guide groove (16) containing an accurate observation of the Rc value (less than 1% deviation),
a.1) a groove base surface having a tilt angle 170 ° ≦ ψ ≦ 180 ° as f (z), and / or
a.2) comprising an outlet area having a higher thermal conductivity than the inlet-side area;
b) cooling fluid distributor overflow groove (17),
c) support points (7) for non-rotational support of the corresponding carrier shaft (4 or 5),
d) A spindle compressor having an internal structure with at least one, preferably a plurality of, of the steam outlets (14) provided in the inlet chamber (11).
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、各スピンドルロータシステムは組立完成品状態で平衡のとれた回転ユニット(40)とともに組み込まれ、分離板(26)が設けられて、好ましくはロータヘッドと筐体の間の遊びを最終的に設定することを特徴とするスピンドル圧縮機。   A spindle compressor according to any one of the preceding claims, wherein each spindle rotor system is incorporated with a balanced rotating unit (40) in the assembled state, preferably provided with a separating plate (26). Is a spindle compressor characterized by finally setting a play between a rotor head and a housing. 前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、少なくとも1つの振動センサ(39)が設けられ、該センサは制御装置(25)に接続され、該制御装置(25)では、冷却流体流(9)の供給量は全体的な効率の最大化に応じた量に限定されることを特徴とするスピンドル圧縮機。   The spindle compressor according to any of the preceding claims, wherein at least one vibration sensor (39) is provided, the sensor being connected to a control device (25), wherein the control device (25) comprises a cooling fluid. Spindle compressor characterized in that the supply of stream (9) is limited to an amount that maximizes overall efficiency. 請求項2ないし6のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、前記2歯付きスピンドルロータの臨界曲げ速度は、3歯付きスピンドルロータ(3)の臨界曲げ速度よりも、約1.5倍(好ましくは±30%未満の公差で)高いことを特徴とするスピンドル圧縮機。   7. The spindle compressor according to claim 2, wherein the critical bending speed of the two-tooth spindle rotor is about 1.5 times the critical bending speed of the three-tooth spindle rotor (3). 8. A spindle compressor characterized by being high (preferably with a tolerance of less than ± 30%). 前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
前記2つのスピンドルロータの回転軸間の交差角αは、ロータ長手軸方向の対応するμ(z)値と組み合わせることで、各ロータに対し、最小(すなわち材料強度に関し特定の歯の高さに適した)壁厚wを有する円筒形蒸発器冷却孔(6)が、ガス搬送雄ねじ(31)の(好ましくは)ブローホールのないプロファイルと、「特定のロータスピンドルに適応する」臨界曲げ速度と、内部容積比のiV値(前記のとおり)としての実現とを同時に考慮して、支持根元基部本体(32)(例えば位置表示E、S、VおよびLによる)上に形成され、前記ガス搬送雄ねじ(31)は、入口領域が2歯付きスピンドルロータ(2)として、好ましくは円筒状平坦部(27)で形成されていることを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
The intersection angle α between the axes of rotation of the two spindle rotors, combined with the corresponding μ (z) values in the longitudinal direction of the rotor, gives each rotor a minimum (ie, a specific tooth height for material strength). Cylindrical evaporator cooling holes (6) with suitable (wall thickness) w provide a (preferably) blowhole-free profile of the gas carrying male thread (31), a critical bending speed "adapted to a particular rotor spindle" and , Formed simultaneously on the support base base body (32) (e.g. by position indications E, S, V and L), taking into account the realization of the iV value of the internal volume ratio (as described above) at the same time, A spindle compressor, characterized in that the external thread (31) has an inlet area formed as a two-toothed spindle rotor (2), preferably a cylindrical flat part (27).
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
前記作動空間の構成要素に関する温度状態は、動作中の構成要素の熱放散時に、特定用途に合わせた方法によって基本的な工程として(前記のとおり)調節し、遊び低減の回避と遊び値の過度な差(前記のとおり)の間の遊び値を維持して、構成要素の熱放散中のFCT段階(前記のとおり)として、圧縮機の作動空間の、好ましくは前記入口収集チャンバ(11)に冷却流体注入(33)を行って、
・分流された冷却流体流として、
・別の冷却水流として、
・遅延蒸発により、
効率を向上させ、制御装置(25)によりすべてを調節および制御することを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
The temperature conditions for the components of the working space are adjusted as a basic step (as described above) in a manner tailored to the specific application during the heat dissipation of the operating components, in order to avoid play reduction and to avoid excessive play values. Maintaining the play value between the differences (as described above), the FCT phase during the heat dissipation of the components (as described above) in the working space of the compressor, preferably in said inlet collection chamber (11) Perform a cooling fluid injection (33),
・ As a divided cooling fluid flow,
・ As another cooling water flow,
・ By delayed evaporation
A spindle compressor having improved efficiency and all being regulated and controlled by a control device (25).
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
前記各スピンドルロータ(2、3)はアルミニウム合金からなり、支持点(7)にてスチールシャフトに押しつけられて協働回転し、これにより前記ガス搬送雄ねじ(31)だけが形成され、前記スピンドルロータ(2、3)はすでに完成した状態の内部構造を有することを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
Each of the spindle rotors (2, 3) is made of an aluminum alloy and co-rotates by being pressed against a steel shaft at a support point (7), thereby forming only the male gas carrying screw (31), and (2, 3) is a spindle compressor having an already completed internal structure.
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
前記内部容積比は補助的な部分出口開口部(15)によって現在の動作条件に適合されることを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
Spindle compressor characterized in that said internal volume ratio is adapted to current operating conditions by means of an auxiliary partial outlet opening (15).
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
蒸気出口(14)が前記入口に直接設けられていることを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
A spindle compressor, wherein a steam outlet (14) is provided directly at said inlet.
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
円筒状平坦部(27)は前記2歯付きスピンドルロータの前記入口に設けられ、とくに、該2歯付きスピンドルロータ(2)の場合、前記ガス搬送雄ねじ(31)が前記入口領域に前記円筒状平坦部(27)を有することを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
A cylindrical flat part (27) is provided at the inlet of the two-toothed spindle rotor, in particular, in the case of the two-toothed spindle rotor (2), the gas-conveying external thread (31) has the cylindrical shape at the inlet area. A spindle compressor having a flat portion (27).
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
前記2歯付きスピンドルロータ(2)は中間支持部を備え、これにより、とくに曲げ剛性とともに始動時(または制動時)の低い慣性モーメントに対しても、重量低下が好ましくは例えば真空に適したCFRP材の形態の繊維複合材料から達成されることを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
Said two-toothed spindle rotor (2) is provided with an intermediate support, whereby the weight reduction is preferably achieved, especially for bending stiffness and also for a low moment of inertia at start-up (or braking), eg CFRP suitable for vacuum A spindle compressor characterized by being achieved from a fiber composite material in the form of a material.
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
少なくとも1つの冷却流体の供給部(9.2および9.3)が設けられ、各スピンドルロータは円筒形蒸発器冷却孔(6)を有し、該冷却孔は前記冷却流体供給部(9.2および9.3)に接続されていることを特徴とするスピンドル圧縮機。
The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
At least one cooling fluid supply (9.2 and 9.3) is provided, each spindle rotor having a cylindrical evaporator cooling hole (6), said cooling hole being said cooling fluid supply (9. 2 and 9.3).
前記請求項のいずれか1項に記載のスピンドル圧縮機において、
各駆動装置は中空シャフトを有し、駆動装置の円筒形蒸発器冷却孔(6)に対する冷却流体供給部(9.2および9.3)が前記中空シャフトを介して設けられ、前記軸受(10)は、好ましくは耐久性の高い軸受、とくに、グリース潤滑されたハイブリッドベアリング、オールセラミックベアリングまたは磁気軸受としても形成されていることを特徴とするスピンドル圧縮機。


The spindle compressor according to any one of the preceding claims,
Each drive has a hollow shaft, and cooling fluid supplies (9.2 and 9.3) for the cylindrical evaporator cooling holes (6) of the drive are provided via the hollow shaft and the bearings (10 A) a spindle compressor characterized in that it is also preferably formed as a highly durable bearing, in particular a grease-lubricated hybrid bearing, an all-ceramic bearing or a magnetic bearing.


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