JP6545787B2 - スクリューマシンの圧縮ブロック用のロータ対 - Google Patents
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Description
圧縮機ブロックのエネルギー効率は、圧縮機ブロック内での内部漏出を最小化することによって、および特に主ロータと副ロータとの間の間隙を低減することによって、知られている様式で有利に影響され得る。特にこの場合、外形間隙とブローホールとの間で区別が行われるべきである。すなわち、
・外形間隙を介して、圧力側作用チャンバは、吸入側に直接連通しており、したがって逆流に対して可能な最大の圧力差を有する。
しかしながら、たとえば滑らかな動作などの他の特性も、主ロータまたは副ロータに関する良好な外形に対して重大な影響を及ぼす。
特に、製造性および据え付け容積の利用の程度は、スクリュー圧縮機ブロックの材料コストおよび製造コストに対して効果を及ぼす。
・外形深さが大きくなるのに伴い、特に副ロータの歯の外形は、必然的により一層薄くなることになり、結果的に一層可撓性が高くなる。このことはロータを一層温度に敏感にし、総合的な観点からは、圧縮機ブロックの間隙に対して不都合な効果を及ぼす。これらの間隙は、内部漏出、すなわち吸入側の方向におけるより高圧の圧縮チャンバからの戻りの流れに対してかなりの影響を及ぼし、したがって圧縮機ブロックのエネルギー効率の劣化を引き起こし得る。
上記の説明は、個々の特性をそれ自体のためとなるように各々最適化することは、得策ではなく、良好な全体的結果のためには、様々な(および部分的に相反する)要件の間ですり合わせが見出されなければならない、ということを示すことが意図されている。
副ロータの相対外形深さは、
副ロータの相対外形深さは、
以降では、歯数比3/4を有するロータ対にとって、すなわち主ロータが3本の歯を有し副ロータが4本の歯を有するロータ対にとって、好ましい実施形態が提示される。
また、
以降では、歯数比4/5を有するロータ対、すなわち主ロータが4本の歯を有し副ロータが5本の歯を有するロータ対にとって、好ましい実施形態が提示される。すなわち、
さらなる好ましい実施形態は、横断面図において、副ロータの歯の内部に延びる円弧B25、B50、B75が規定され、これらの共通の中心点が軸C1によって与えられ、この場合、B25の半径r25が、値r25=rf1+0.25*(rk1−rf1)を有し、B50の半径r50が、値r50=rf1+0.5*(rk1−rf1)を有し、B75の半径r75が、値r75=rf1+0.75*(rk1−rf1)を有し、またこの場合、円弧B25、B50、B75は各々、前縁歯面FVおよび後縁歯面FNによって境界付けられ、この場合、歯厚さ比は、円弧B25、B50、B75の弧長さb25、b50、b75の比として規定され、ε1=b50/b25およびε2=b75/b25に対して、以下の寸法、すなわち、0.75≦ε1<0.85および/または0.65≦ε2≦0.74が遵守される、ということを提供する。
また、
以降では、歯数比5/6を有するロータ対にとって、すなわち主ロータが5本の歯を有し副ロータが6本の歯を有するロータ対にとって、好ましい実施形態が提示される。
この場合
また、
横断面図において、副ロータの歯が外向きに先細となる、すなわち、軸C1によって規定される中心点から始まり点F5を通って描かれた半径方向の半直線に対して垂直に延びる全ての円弧が、F1からF2までの連なりにおいて、後縁歯面FNから始まり前縁歯面FVに向かって半径方向外向きに減少する(または少なくとも部分的に同じままである)ことは、好ましいと一般に考えられる。言い換えれば、横断面図において、半径rf1<r<rk1と軸C1によって規定される共通の中心の点とを有する、それぞれに付属する同心の円弧の、前縁歯面FVおよび後縁歯面FNによって各々境界付けられる、副ロータの歯の内側に延びる全ての弧長さb(r)に関して、半径rが大きくなるのに伴い、弧長さb(r)が単調に減少する、ということが成り立つ。
表1
外形は、以下の軸方向距離aを有して創出された。
したがって以下の横断面の主要な寸法が得られる。
ロータのさらなる主要な寸法。
表5
さらなる特徴および特性の編成。
・付属する歯先円半径rk1または歯先円径Dk1を有する、副ロータの歯先円KK1
・付属する歯先円半径rk2または歯先円径Dk2を有する、主ロータの歯先円KK2
・付属する歯元円半径rf1または歯元円径Df1を有する、副ロータの歯元円FK1
・付属する歯元円半径rf2または歯元円径Df2を有する、主ロータの歯元円FK2
・第1の軸C1と第2の軸C2との間の軸方向距離a
・付属するピッチ円半径rw1またはピッチ円径Dw1を有する、副ロータのピッチ円WK1
・付属するピッチ円半径rw2またはピッチ円径Dw2を有する、主ロータのピッチ円WK2
圧縮機としての動作中の、副ロータの回転の方向24、および必然的な結果としてもたらされる主ロータの回転の方向も示されている。
歯の部分面積A1は、半径方向外側の領域において、観察される歯が、その前縁歯面FVがF5とF2との間に形成される状態で、三角形DZを越えて突出する面積に対応する。
図7K。
・ロータ端面と平行なu軸(係合線の点K2から圧力側交差縁部11へのベクトル)、および
・圧力側交差縁部11を座標軸とする。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
[1] スクリューマシンの圧縮機ブロック用のロータ対であって、前記ロータ対が、第1の軸(C1)を中心に回転する副ロータ(NR)と第2の軸(C2)を中心に回転する主ロータ(HR)とから成り、前記主ロータ(HR)の歯の数(z 2 )が3であり、前記副ロータ(NR)の歯の数(z 1 )が4であり、前記副ロータ(NR)の相対外形深さ
[2] 横断面図において、副ロータの歯の内部に延びる円弧B 25 、B 50 、B 75 が規定され、これらの共通の中心点が前記軸C1によって与えられ、B 25 の半径r 25 が値r 25 =rf 1 +0.25*(rk 1 −rf 1 )を有し、B 50 の半径r 50 が値r 50 =rf 1 +0.5*(rk 1 −rf 1 )を有し、B 75 の半径r 75 が、値r 75 =rf 1 +0.75*(rk 1 −rf 1 )を有し、前記円弧B 25 、B 50 、B 75 が各々、前縁歯面F V および後縁歯面F N によって境界付けられ、歯厚さ比が、前記円弧B 25 、B 50 、B 75 の弧長さb 25 、b 50 、b 75 の比として規定され、ε 1 =b 50 /b 25 およびε 2 =b 75 /b 25 に対して、以下の寸法。すなわち、0.65≦ε 1 <0.1および/または0.50≦ε 2 ≦0.85、好ましくは0.80≦ε 1 <1.0および/または0.50≦ε 2 ≦0.79が遵守されることを特徴とする、[1]に記載のロータ対。
[3] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータのそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、半径方向外側の領域において、前記歯が、その前縁歯面F V がF5とF2との間に面積A1とともに形成され、その後縁歯面F N がF1とF5との間に面積A2とともに形成される状態で、前記三角形D Z を越えて突出し、8≦A2/A1≦60が維持されることを特徴とする、[1]または[2]に記載のロータ対。
[4] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータのそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面F V が、面積A1を有して前記三角形D Z を越えて突出し、半径方向内側の領域において、面積A3を有して前記三角形D Z に対して後退させられ、7.0≦A3/A1≦35が維持されることを特徴とする、[1]から[3]のいずれか一項に記載のロータ対。
[5] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面F V が、面積A1を有して前記三角形D Z を越えて突出し、前記歯自体が、前記軸C1によって規定される中心点を中心としてF1とF2との間に延びる円弧Bによって境界付けられる横断面面積A0を有し、0.5%≦A1/A0≦4.5%が維持されることを特徴とする、[1]から[4]のいずれか一項に記載のロータ対。
[6] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1とF2との間に延びる前記円弧Bが、前記軸C1によって規定される中心点を中心とした360°/前記副ロータ(NR)の歯の数に対応する歯の区切り角度γを規定し、点F11がF1とF2との間の前記円弧Bの半部上に規定され、前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の前記中心点から前記頂点F5を通って引かれた半径方向の半直線Rが、前記円弧Bと点F12において交差し、ずれの角度βが、前記副ロータ(NR)の回転の方向において見られたF12に対するF11のずれによって規定され、またこの場合、14%≦δ≦25%が
が維持され、ここで
[7] 横断面図において、F1とF5との間に形成された前記副ロータ(NR)の歯の前記後縁歯面F N が、少なくとも45%から最大95%の凸状長さ成分を有することを特徴とする、[1]から[6]のいずれか一項に記載のロータ対。
[8] 横断面図において、前記副ロータ(NR)の前記軸C1からF5を通って引かれた前記半径方向の半直線が、前記歯の外形を、前記前縁歯面F V に割り当てられた面積構成要素A5および前記後縁歯面F N に割り当てられた面積構成要素A4へと分割し、
[9] 前記主ロータHRが、290°≦Φ HR ≦360°、好ましくは320°≦Φ HR ≦360°が成り立つ全巻き角Φ HR を有して形成されることを特徴とする、[1]から[8]のいずれか一項に記載のロータ対。
[10] ブローホール係数μ Bl が少なくとも0.02%、および最大0.4%、好ましくは最大0.25%であり、
A Bl は絶対的圧力側ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の歯間面積を指し、横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と歯先円KK 1 との間に取り囲まれる面積であり、横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と歯先円KK 2 との間に取り囲まれる面積であることを特徴とする、[1]から[9]のいずれか一項に記載のロータ対。
[11] ブローホール/外形間隙長さ係数μ l *μ Bl に関して、
ここで、l sp が前記副ロータの歯間の外形係合間隙の長さを指し、PT 1 が前記副ロータの外形深さを指し、ここでPT 1 =rk 1 −rf 1 、
および
ここでA Bl は絶対的ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または主ロータ(HR)の外形面積を指し、横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の副ロータ(NR)の外形行路と前記歯先円KK 1 との間に取り囲まれる面積を指し、横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と前記歯先円KK 2 との間に取り囲まれる面積を指すことを特徴とする、[1]から[10]のいずれか一項に記載のロータ対。
[12] 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、3までの圧力比Πを用いる、特に1を超え3までの圧力比Πを用いる乾式圧縮が達成され得るような様式で、構成され互いに合わせて微調整され、ここで前記圧力比が、吸入圧力に対する圧縮端圧力の比であることを特徴とする、[1]から[11]のいずれか一項に記載のロータ対。
[13] 前記主ロータ(HR)が、歯先円KK 2 に対して20から100m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように構成されることを特徴とする、[1]から[12]のいずれか一項に記載のロータ対。
[14] 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)の前記歯先円半径の比によって規定される直径比に関して
[15] スクリューマシンの圧縮機ブロック用のロータ対であって、前記ロータ対が、第1の軸(C1)を中心に回転する副ロータ(NR)と第2の軸(C2)を中心に回転する主ロータ(HR)とから成り、前記主ロータ(HR)の歯の数(z 2 )が4であり、前記副ロータ(NR)の歯の数(z 1 )が5であり、前記副ロータ(NR)の相対外形深さ
[16] 横断面図において、副ロータの歯の内部に延びる円弧B 25 、B 50 、B 75 が規定され、これらの共通の中心点が軸C1であり、B 25 の半径r 25 が値r 25 =rf 15 +0.25*(rk 1 −rf 1 )を有し、B 50 の半径r 50 が値r 50 =rf 1 +0.5*(rk 1 −rf 1 )を有し、B 75 の半径r 75 が、値r 75 =rf 1 +0.75*(rk 1 −rf 1 )を有し、前記円弧B 25 、B 50 、B 75 が各々、前縁歯面F V および後縁歯面F N によって境界付けられ、歯厚さ比が、前記円弧B 25 、B 50 、B 75 の弧長さb 25 、b 50 、b 75 の比として規定され、ε 1 =b 50 /b 25 およびε 2 =b 75 /b 25 に対して、以下の寸法、すなわち、0.75≦ε 1 <0.85および/または0.65≦ε 2 ≦0.74が遵守されることを特徴とする、[15]に記載のロータ対。
[17] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータのそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、半径方向外側の領域において、前記歯が、その前縁歯面F V がF5とF2との間に面積A1とともに形成され、その後縁歯面F N がF1とF5との間に面積A2とともに形成される状態で、前記三角形D Z を越えて突出し、6≦A2/A1≦15が維持されることを特徴とする、[15]または[16]に記載のロータ対。
[18] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面F V が、面積A1を有して前記三角形D Z を越えて突出し、半径方向内側の領域において、面積A3を有して前記三角形D Z に対して後退させられ、9.0≦A3/A1≦18が維持されることを特徴とする、[15]から[17]のいずれか一項に記載のロータ対。
[19] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面F V が、面積A1を有して前記三角形D Z を越えて突出し、前記歯自体が、前記軸C1によって規定される中心点を中心としてF1とF2との間に延びる円弧Bによって境界付けられる横断面面積A0を有し、1.5%≦A1/A0≦3.5%が維持されることを特徴とする、[15]から[18]のいずれか一項に記載のロータ対。
[20] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1とF2との間に延びる前記円弧Bが、前記軸C1によって規定される中心点を中心とした360°/前記副ロータ(NR)の歯の数に対応する歯の区切り角度γを規定し、点F11がF1とF2との間の前記円弧Bの半部上に規定され、前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の前記中心点から前記頂点F5を通って引かれた半径方向の半直線Rが、前記円弧Bと点F12において交差し、ずれの角度βが、前記副ロータ(NR)の回転の方向において見られたF12に対するF11のずれによって規定され、またこの場合、14%≦δ≦18%が
が維持され、ここで
[21] 横断面図において、F1とF5との間に形成された前記副ロータ(NR)の歯の前記後縁歯面F N が、少なくとも55%から最大95%の凸状長さ成分を有することを特徴とする、[15]から[20]のいずれか一項に記載のロータ対。
[22] 横断面図において、前記副ロータ(NR)の前記軸C1からF5を通って引かれた前記半径方向の半直線が、前記歯の外形を、前記前縁歯面F V に割り当てられた面積構成要素A5および前記後縁歯面F N に割り当てられた面積構成要素A4へと分割し、
[23] 前記主ロータHRが、320°≦Φ HR ≦360°、好ましくは330°≦Φ HR ≦360°が成り立つ全巻き角Φ HR を有して形成されることを特徴とする、[15]から[22]のいずれか一項に記載のロータ対。
[24] ブローホール係数μ Bl が少なくとも0.02%、および最大0.4%、好ましくは最大0.25%であり、
A Bl は絶対的圧力側ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の歯間面積を指し、横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と歯先円KK 1 との間に取り囲まれる面積であり、横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と歯先円KK 2 との間に取り囲まれる面積であることを特徴とする、[15]から[23]のいずれか一項に記載のロータ対。
[25] ブローホール/外形間隙長さ係数μ l *μ Bl に関して、
ここで、l sp が前記副ロータの歯間の外形係合間隙の長さを指し、PT 1 が前記副ロータの外形深さを指し、ここでPT 1 =rk 1 −rf 1 、
および
ここでA Bl は絶対的ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の外形面積を指し、横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と前記歯先円KK 1 との間に取り囲まれる面積を指し、横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と前記歯先円KK 2 との間に取り囲まれる面積を指すことを特徴とする、[15]から[24]のいずれか一項に記載のロータ対。
[26] 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、5までの圧力比Πを用いる、特に1を超え5までの圧力比Πを用いる乾式圧縮が、または代替として、16までの圧力比Πを用いる、特に1を超え16までの圧力比Πを用いる流体注入式の圧縮が達成され得るような様式で、構成され互いに合わせて微調整され、ここで前記圧力比が、吸入圧力に対する圧縮端圧力の比であることを特徴とする、[15]から[25]のいずれか一項に記載のロータ対。
[27] 乾燥圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK 2 に対して20から100m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように、および、流体注入式の圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK 2 に対して5から50m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように構成されることを特徴とする、[15]から[26]のいずれか一項に記載のロータ対。
[28] 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)の前記歯先円半径の比によって規定される直径比に関して、
ここでDk 1 が前記副ロータ(NR)の前記歯先円KK 1 の直径を指し、Dk 2 が前記主ロータ(HR)の前記歯先円KK 2 の直径を指すことを特徴とする、[15]から[27]のいずれか一項に記載のロータ対。
[29] スクリューマシンの圧縮機ブロック用のロータ対であって、前記ロータ対が、第1の軸(C1)を中心に回転する副ロータ(NR)と第2の軸(C2)を中心に回転する主ロータ(HR)とから成り、前記主ロータ(HR)の歯の数(z 2 )が5であり、前記副ロータ(NR)の歯の数(z 1 )が6であり、前記副ロータ(NR)の相対外形深さ
[30] 横断面図において、副ロータの歯の内部に延びる円弧B 25 、B 50 、B 75 が規定され、これらの共通の中心点が軸C1であり、B 25 の半径r 25 が値r 25 =rf 29 +0.25*(rk 1 −rf 1 )を有し、B 50 の半径r 50 が値r 50 =rf 1 +0.5*(rk 1 −rf 1 )を有し、B 75 の半径r 75 が、値r 75 =rf 1 +0.75*(rk 1 −rf 1 )を有し、前記円弧B 25 、B 50 、B 75 が各々、前縁歯面F V および後縁歯面F N によって境界付けられ、歯厚さ比が、前記円弧B 25 、B 50 、B 75 の弧長さb 25 、b 50 、b 75 の比として規定され、ε 1 =b 50 /b 25 およびε 2 =b 75 /b 25 に対して、以下の寸法、すなわち、0.76≦ε 1 <0.86および/または0.62≦ε 2 ≦0.72が遵守されることを特徴とする、[29]に記載のロータ対。
[31] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、半径方向外側の領域において、前記歯が、その前縁歯面F V がF5とF2との間に面積A1とともに形成され、その後縁歯面F N がF1とF5との間に面積A2とともに形成される状態で、前記三角形D Z を越えて突出し、4≦A2/A1≦29が維持されることを特徴とする、[29]または[30]に記載のロータ対。
[32] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面F V が、面積A1を有して前記三角形D Z を越えて突出し、半径方向内側の領域において、面積A3を有して前記三角形D Z に対して後退させられ、8.0≦A3/A1≦14が維持されることを特徴とする、[29]から[31]のいずれか一項に記載のロータ対。
[33] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形D Z が規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面F V が、面積A1を有して前記三角形D Z を越えて突出し、前記歯自体が、前記軸C1によって規定される中心点を中心としてF1とF2との間に延びる円弧Bによって境界付けられる横断面面積A0を有し、1.9%≦A1/A0≦3.2%が維持されることを特徴とする、[29]から[32]のいずれか一項に記載のロータ対。
[34] 横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1とF2との間に延びる円弧Bが、前記軸C1によって規定される中心点を中心とした360°/前記副ロータ(NR)の歯の数に対応する歯の区切り角度γを規定し、点F11がF1とF2との間の円弧Bの半部上に規定され、前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の中心点から前記頂点F5を通って引かれた半径方向の半直線Rが、前記円弧Bと点F12において交差し、ずれの角度βが、前記副ロータ(NR)の回転の方向において見られたF12に対するF11のずれによって規定され、またこの場合、13.5%≦δ≦18%が
が維持され、ここで
[35] 前記主ロータHRが、320°≦Φ HR ≦360°、好ましくは330°≦Φ HR ≦360°が成り立つ全巻き角Φ HR を有して形成されることを特徴とする、[29]から[34]のいずれか一項に記載のロータ対。
[36] ブローホール係数μ Bl が少なくとも0.03%、および最大0.25%、好ましくは最大0.2%であり、
A Bl は絶対的圧力側ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の歯間面積を指し、横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と歯先円KK 1 との間に取り囲まれる面積であり、横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と歯先円KK 2 との間に取り囲まれる面積であることを特徴とする、[29]から[35]のいずれか一項に記載のロータ対。
[37] ブローホール/外形間隙長さ係数μ l *μ Bl に関して、
ここで、l sp が前記副ロータの歯間の外形係合間隙の長さを指し、PT 1 が前記副ロータの外形深さを指し、ここでPT 1 =rk 1 −rf 1 、
および
ここでA Bl は絶対的ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または主ロータ(HR)の外形面積を指し、横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の副ロータ(NR)の外形行路と前記歯先円KK 1 との間に取り囲まれる面積を指し、横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と前記歯先円KK 2 との間に取り囲まれる面積を指すことを特徴とする、[29]から[36]のいずれか一項に記載のロータ対。
[38] 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、5までの圧力比Πを用いる、特に1を超え5までの圧力比Πを用いる乾式圧縮が、または代替として、20までの圧力比Πを用いる、特に1を超え20までの圧力比Πを用いる、流体注入式の圧縮が達成され得るような様式で、構成され互いに合わせて微調整され、ここで前記圧力比が吸入圧力に対する圧縮端圧力の比であることを特徴とする、[29]から[37]のいずれか一項に記載のロータ対。
[39] 乾燥圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK 2 に対して20から100m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように、および、流体注入式の圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK 2 に対して5から50m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように構成されることを特徴とする、[29]から[38]のいずれか一項に記載のロータ対。
[40] 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)の前記歯先円半径の比によって規定される直径比に関して、
ここでDk 1 が前記副ロータ(NR)の前記歯先円KK 1 の直径を指し、Dk 2 が前記主ロータ(HR)の前記歯先円KK 2 の直径を指すことを特徴とする、[29]から[39]のいずれか一項に記載のロータ対。
[41] 横断面図において、半径rf 1 <r<rk 1 と前記軸C1によって規定される共通の中心の点とを有する、それぞれに付属する同心の円弧の、前記副ロータの歯の内側に延びる弧長さb(r)が各々、前記前縁歯面F V および前記後縁歯面F N によって境界付けられ、半径rが大きくなるのに伴い前記弧長さb(r)が単調に減少することを特徴とする、[1]から[40]のいずれか一項に記載のロータ対。
[42] 前記副ロータ(NR)の横断面構成が、前記作用チャンバを境界付ける前記副ロータの部分表面の上の基準圧力から結果的に生じるトルクの作用の方向が、前記副ロータの回転の方向とは逆に向けられるような様式で実施される、[1]から[41]のいずれか一項に記載のロータ対。
[43] 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、空気またはヘリウムもしくは窒素などの不活性ガスを搬送するように構成され互いに合わせて微調整されることを特徴とする、[1]から[42]のいずれか一項に記載のロータ対。
[44] 横断面図において、前記軸C1によって規定される前記中心点から前記頂点F5を通って引かれた前記半径方向の半直線Rに対する、前記副ロータの歯の外形が、非対称となるように構成されることを特徴とする、[1]から[43]のいずれか一項に記載のロータ対。
[45] 横断面図において、前記第1の軸(C1)と前記第2の軸(C2)との間の接続区間
[46] ロータ長さ比L HR /aに関して、0.85*(z 1 /z 2 )+0.67≦L HR /a≦1.26*(z 1 /z 2 )+1.18、好ましくは0.89*(z 1 /z 2 )+0.94≦L HR /a≦1.05*(z 1 /z 2 )+1.22が成り立ち、ここで、z 1 が前記副ロータ(NR)の歯の数であり、z 2 が前記主ロータ(HR)の歯の数であり、前記ロータ長さ比L HR /aが前記軸方向距離aに対する前記ロータ長さL HR の比を与え、ロータ長さL HR が、前記吸入側主ロータロータ端面から前記圧力側主ロータロータ端面までの距離であることを特徴とする、[1]から[45]のいずれか一項に記載のロータ対。
[47] 横断面図において、前記副ロータ(NR)のその半径方向外側の区間上の歯の外形が、前記半径rk 1 を有する円弧ARC 1 に部分的に従う、すなわち、前記前縁歯面F V および前記後縁歯面F N の複数の点が、前記軸C1によって規定される中心点を中心とする前記半径rk 1 を有する円弧上にあり、好ましくは、前記円弧ARC 1 が、前記軸C1に対する角度を0.5°から5°の間で、さらに好ましくは0.5°から2.5°の間で取り囲み、F10が、この円弧上の前記前縁歯面上でF5から最も遠い距離にある点であり、F10と前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の前記中心点との間に引かれた半径方向の半直線R10が、前記前縁歯面F V に少なくとも1つの点においてまたは2つの点において接触することを特徴とする、[1]から[28]のいずれか一項に記載のロータ対。
[48] 圧縮機ハウジング(15)と、[1]から[47]のいずれか一項に記載のロータ対と、を備え、前記ロータ対が、前記圧縮機ハウジング(15)内に各々回転可能に装着される主ロータ(HR)と副ロータ(NR)とを備える、圧縮機ブロック。
[49] 横断面構成が、前記主ロータ(HR)の歯の外形と前記副ロータ(NR)の歯の外形との間に形成された作用チャンバが圧力窓内へと実質的に完全に吐出され得るような様式で実施されることを特徴とする、[48]に記載の圧縮機ブロック。
[50] 前記主ロータのシャフト端部が、前記圧縮機ハウジングから外に案内され、駆動装置に接続するように構成され、好ましくは、前記副ロータの両シャフト端部が、前記圧縮機ハウジングの内側に完全に収容されることを特徴とする、[48]または[49]に記載の圧縮機ブロック。
Claims (50)
- スクリューマシンの圧縮機ブロック用のロータ対であって、前記ロータ対が、第1の軸(C1)を中心に回転する副ロータ(NR)と第2の軸(C2)を中心に回転する主ロータ(HR)とから成り、前記主ロータ(HR)の歯の数(z2)が3であり、前記副ロータ(NR)の歯の数(z1)が4であり、前記副ロータ(NR)の相対外形深さ
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、副ロータの歯の内部に延びる円弧B25、B50、B75が規定され、これらの共通の中心点が前記軸C1によって与えられ、B25の半径r25が値r25=rf1+0.25*(rk1−rf1)を有し、B50の半径r50が値r50=rf1+0.5*(rk1−rf1)を有し、B75の半径r75が、値r75=rf1+0.75*(rk1−rf1)を有し、前記円弧B25、B50、B75が各々、前縁歯面FVおよび後縁歯面FNによって境界付けられ、歯厚さ比が、前記円弧B25、B50、B75の弧長さb25、b50、b75の比として規定され、ε1=b50/b25およびε2=b75/b25に対して、以下の寸法、すなわち、0.65≦ε1<0.1および/または0.50≦ε2≦0.85が遵守されることを特徴とする、請求項1に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータのそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、半径方向外側の領域において、前記歯が、その前縁歯面FVがF5とF2との間に面積A1とともに形成され、その後縁歯面FNがF1とF5との間に面積A2とともに形成される状態で、前記三角形DZを越えて突出し、8≦A2/A1≦60が維持されることを特徴とする、請求項1または2に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータのそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面FVが、面積A1を有して前記三角形DZを越えて突出し、半径方向内側の領域において、面積A3を有して前記三角形DZに対して後退させられ、7.0≦A3/A1≦35が維持されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面FVが、面積A1を有して前記三角形DZを越えて突出し、前記歯自体が、前記軸C1によって規定される中心点を中心としてF1とF2との間に延びる円弧Bによって境界付けられる横断面面積A0を有し、0.5%≦A1/A0≦4.5%が維持されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1とF2との間に延びる前記円弧Bが、前記軸C1によって規定される中心点を中心とした「360°/前記副ロータ(NR)の歯の数」に対応する歯の区切り角度γを規定し、点F11がF1とF2との間の前記円弧Bの半部上に規定され、前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の前記中心点から前記頂点F5を通って引かれた半径方向の半直線Rが、前記円弧Bと点F12において交差し、ずれの角度βが、前記副ロータ(NR)の回転の方向において見られたF12に対するF11のずれによって規定され、またこの場合、14%≦δ≦25%が
が維持され、ここで
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、F1とF5との間に形成された前記副ロータ(NR)の歯の前記後縁歯面FNが、少なくとも45%から最大95%の凸状長さ成分を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、前記副ロータ(NR)の前記軸C1からF5を通って引かれた前記半径方向の半直線が、前記歯の外形を、前記前縁歯面FVに割り当てられた面積構成要素A5および前記後縁歯面FNに割り当てられた面積構成要素A4へと分割し、
- 前記主ロータHRが、290°≦ΦHR≦360°が成り立つ全巻き角ΦHRを有して形成されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のロータ対。
- ブローホール係数μBlが少なくとも0.02%、および最大0.4%であり、
ABlは絶対的圧力側ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の歯間面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と歯先円KK1との間に取り囲まれる面積であり、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と歯先円KK2との間に取り囲まれる面積であることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のロータ対。 - ブローホール/外形間隙長さ係数μl*μBlに関して、
ここで、lspが前記副ロータの歯間の外形係合間隙の長さを指し、PT1が前記副ロータの外形深さを指し、ここでPT1=rk1−rf1、
および
ここでABlは絶対的ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または主ロータ(HR)の外形面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の副ロータ(NR)の外形行路と前記歯先円KK1との間に取り囲まれる面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と前記歯先円KK2との間に取り囲まれる面積を指すことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のロータ対。 - 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、3までの圧力比Πを用いる、特に1を超え3までの圧力比Πを用いる乾式圧縮が達成され得るような様式で、構成され互いに合わせて微調整され、ここで前記圧力比が、吸入圧力に対する圧縮端圧力の比であることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載のロータ対。
- 前記主ロータ(HR)が、歯先円KK2に対して20から100m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように構成されることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のロータ対。
- 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)の前記歯先円半径の比によって規定される直径比に関して
- スクリューマシンの圧縮機ブロック用のロータ対であって、前記ロータ対が、第1の軸(C1)を中心に回転する副ロータ(NR)と第2の軸(C2)を中心に回転する主ロータ(HR)とから成り、前記主ロータ(HR)の歯の数(z2)が4であり、前記副ロータ(NR)の歯の数(z1)が5であり、前記副ロータ(NR)の相対外形深さ
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、副ロータの歯の内部に延びる円弧B25、B50、B75が規定され、これらの共通の中心点が軸C1であり、B25の半径r25が値r25=rf15+0.25*(rk1−rf1)を有し、B50の半径r50が値r50=rf1+0.5*(rk1−rf1)を有し、B75の半径r75が、値r75=rf1+0.75*(rk1−rf1)を有し、前記円弧B25、B50、B75が各々、前縁歯面FVおよび後縁歯面FNによって境界付けられ、歯厚さ比が、前記円弧B25、B50、B75の弧長さb25、b50、b75の比として規定され、ε1=b50/b25およびε2=b75/b25に対して、以下の寸法、すなわち、0.75≦ε1<0.85および/または0.65≦ε2≦0.74が遵守されることを特徴とする、請求項15に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータのそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、半径方向外側の領域において、前記歯が、その前縁歯面FVがF5とF2との間に面積A1とともに形成され、その後縁歯面FNがF1とF5との間に面積A2とともに形成される状態で、前記三角形DZを越えて突出し、6≦A2/A1≦15が維持されることを特徴とする、請求項15または16に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面FVが、面積A1を有して前記三角形DZを越えて突出し、半径方向内側の領域において、面積A3を有して前記三角形DZに対して後退させられ、9.0≦A3/A1≦18が維持されることを特徴とする、請求項15から17のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面FVが、面積A1を有して前記三角形DZを越えて突出し、前記歯自体が、前記軸C1によって規定される中心点を中心としてF1とF2との間に延びる円弧Bによって境界付けられる横断面面積A0を有し、1.5%≦A1/A0≦3.5%が維持されることを特徴とする、請求項15から18のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1とF2との間に延びる前記円弧Bが、前記軸C1によって規定される中心点を中心とした「360°/前記副ロータ(NR)の歯の数」に対応する歯の区切り角度γを規定し、点F11がF1とF2との間の前記円弧Bの半部上に規定され、前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の前記中心点から前記頂点F5を通って引かれた半径方向の半直線Rが、前記円弧Bと点F12において交差し、ずれの角度βが、前記副ロータ(NR)の回転の方向において見られたF12に対するF11のずれによって規定され、またこの場合、14%≦δ≦18%が
が維持され、ここで
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、F1とF5との間に形成された前記副ロータ(NR)の歯の前記後縁歯面FNが、少なくとも55%から最大95%の凸状長さ成分を有することを特徴とする、請求項15から20のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、前記副ロータ(NR)の前記軸C1からF5を通って引かれた前記半径方向の半直線が、前記歯の外形を、前記前縁歯面FVに割り当てられた面積構成要素A5および前記後縁歯面FNに割り当てられた面積構成要素A4へと分割し、
- 前記主ロータHRが、320°≦ΦHR≦360°が成り立つ全巻き角ΦHRを有して形成されることを特徴とする、請求項15から22のいずれか一項に記載のロータ対。
- ブローホール係数μBlが少なくとも0.02%、および最大0.4%であり、
ABlは絶対的圧力側ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の歯間面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と歯先円KK1との間に取り囲まれる面積であり、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と歯先円KK2との間に取り囲まれる面積であることを特徴とする、請求項15から23のいずれか一項に記載のロータ対。 - ブローホール/外形間隙長さ係数μl*μBlに関して、
ここで、lspが前記副ロータの歯間の外形係合間隙の長さを指し、PT1が前記副ロータの外形深さを指し、ここでPT1=rk1−rf1、
および
ここでABlは絶対的ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の外形面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と前記歯先円KK1との間に取り囲まれる面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と前記歯先円KK2との間に取り囲まれる面積を指すことを特徴とする、請求項15から24のいずれか一項に記載のロータ対。 - 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、5までの圧力比Πを用いる、特に1を超え5までの圧力比Πを用いる乾式圧縮が、または代替として、16までの圧力比Πを用いる、特に1を超え16までの圧力比Πを用いる流体注入式の圧縮が達成され得るような様式で、構成され互いに合わせて微調整され、ここで前記圧力比が、吸入圧力に対する圧縮端圧力の比であることを特徴とする、請求項15から25のいずれか一項に記載のロータ対。
- 乾燥圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK2に対して20から100m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように、および、流体注入式の圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK2に対して5から50m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように構成されることを特徴とする、請求項15から26のいずれか一項に記載のロータ対。
- 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)の前記歯先円半径の比によって規定される直径比に関して、
ここでDk1が前記副ロータ(NR)の前記歯先円KK1の直径を指し、Dk2が前記主ロータ(HR)の前記歯先円KK2の直径を指すことを特徴とする、請求項15から27のいずれか一項に記載のロータ対。 - スクリューマシンの圧縮機ブロック用のロータ対であって、前記ロータ対が、第1の軸(C1)を中心に回転する副ロータ(NR)と第2の軸(C2)を中心に回転する主ロータ(HR)とから成り、前記主ロータ(HR)の歯の数(z2)が5であり、前記副ロータ(NR)の歯の数(z1)が6であり、前記副ロータ(NR)の相対外形深さ
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、副ロータの歯の内部に延びる円弧B25、B50、B75が規定され、これらの共通の中心点が軸C1であり、B25の半径r25が値r25=rf29+0.25*(rk1−rf1)を有し、B50の半径r50が値r50=rf1+0.5*(rk1−rf1)を有し、B75の半径r75が、値r75=rf1+0.75*(rk1−rf1)を有し、前記円弧B25、B50、B75が各々、前縁歯面FVおよび後縁歯面FNによって境界付けられ、歯厚さ比が、前記円弧B25、B50、B75の弧長さb25、b50、b75の比として規定され、ε1=b50/b25およびε2=b75/b25に対して、以下の寸法、すなわち、0.76≦ε1<0.86および/または0.62≦ε2≦0.72が遵守されることを特徴とする、請求項29に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、半径方向外側の領域において、前記歯が、その前縁歯面FVがF5とF2との間に面積A1とともに形成され、その後縁歯面FNがF1とF5との間に面積A2とともに形成される状態で、前記三角形DZを越えて突出し、4≦A2/A1≦29が維持されることを特徴とする、請求項29または30に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面FVが、面積A1を有して前記三角形DZを越えて突出し、半径方向内側の領域において、面積A3を有して前記三角形DZに対して後退させられ、8.0≦A3/A1≦14が維持されることを特徴とする、請求項29から31のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1、F2、およびF5によって三角形DZが規定され、前記歯の半径方向外側の領域において、F5とF2との間に形成された前記前縁歯面FVが、面積A1を有して前記三角形DZを越えて突出し、前記歯自体が、前記軸C1によって規定される中心点を中心としてF1とF2との間に延びる円弧Bによって境界付けられる横断面面積A0を有し、1.9%≦A1/A0≦3.2%が維持されることを特徴とする、請求項29から32のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、底部の点F1およびF2が、前記副ロータ(NR)の観察される歯と前記副ロータ(NR)のそれぞれの隣接する歯との間に規定され、頂点F5が前記歯の半径方向の最も外側の点において規定され、F1とF2との間に延びる円弧Bが、前記軸C1によって規定される中心点を中心とした「360°/前記副ロータ(NR)の歯の数」に対応する歯の区切り角度γを規定し、点F11がF1とF2との間の円弧Bの半部上に規定され、前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の中心点から前記頂点F5を通って引かれた半径方向の半直線Rが、前記円弧Bと点F12において交差し、ずれの角度βが、前記副ロータ(NR)の回転の方向において見られたF12に対するF11のずれによって規定され、またこの場合、13.5%≦δ≦18%が維持され、ここで
- 前記主ロータHRが、320°≦ΦHR≦360°が成り立つ全巻き角ΦHRを有して形成されることを特徴とする、請求項29から34のいずれか一項に記載のロータ対。
- ブローホール係数μBlが少なくとも0.03%、および最大0.25%であり、
ABlは絶対的圧力側ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または前記主ロータ(HR)の歯間面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の前記副ロータ(NR)の外形行路と歯先円KK1との間に取り囲まれる面積であり、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と歯先円KK2との間に取り囲まれる面積であることを特徴とする、請求項29から35のいずれか一項に記載のロータ対。 - ブローホール/外形間隙長さ係数μl*μBlに関して、
ここで、lspが前記副ロータの歯間の外形係合間隙の長さを指し、PT1が前記副ロータの外形深さを指し、ここでPT1=rk1−rf1、
および
ここでABlは絶対的ブローホール面積を指し、A6およびA7は前記副ロータ(NR)または主ロータ(HR)の外形面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A6は、2つの隣接する頂点F5の間の副ロータ(NR)の外形行路と前記歯先円KK1との間に取り囲まれる面積を指し、ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図における前記面積A7は、2つの隣接する頂点H5の間の前記主ロータ(HR)の外形行路と前記歯先円KK2との間に取り囲まれる面積を指すことを特徴とする、請求項29から36のいずれか一項に記載のロータ対。 - 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、5までの圧力比Πを用いる、特に1を超え5までの圧力比Πを用いる乾式圧縮が、または代替として、20までの圧力比Πを用いる、特に1を超え20までの圧力比Πを用いる、流体注入式の圧縮が達成され得るような様式で、構成され互いに合わせて微調整され、ここで前記圧力比が吸入圧力に対する圧縮端圧力の比であることを特徴とする、請求項29から37のいずれか一項に記載のロータ対。
- 乾燥圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK2に対して20から100m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように、および、流体注入式の圧縮の場合に、前記主ロータ(HR)が、歯先円KK2に対して5から50m/sまでの範囲内の周縁速度で動作されるように構成されることを特徴とする、請求項29から38のいずれか一項に記載のロータ対。
- 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)の前記歯先円半径の比によって規定される直径比に関して、
ここでDk1が前記副ロータ(NR)の前記歯先円KK1の直径を指し、Dk2が前記主ロータ(HR)の前記歯先円KK2の直径を指すことを特徴とする、請求項29から39のいずれか一項に記載のロータ対。 - ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、半径rf1<r<rk1と前記軸C1によって規定される共通の中心の点とを有する、それぞれに付属する同心の円弧の、前記副ロータの歯の内側に延びる弧長さb(r)が各々、前記前縁歯面FVおよび前記後縁歯面FNによって境界付けられ、半径rが大きくなるのに伴い前記弧長さb(r)が単調に減少することを特徴とする、請求項1から40のいずれか一項に記載のロータ対。
- 前記副ロータ(NR)のロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面構成が、前記作用チャンバを境界付ける前記副ロータの部分表面の上の基準圧力から結果的に生じるトルクの作用の方向が、前記副ロータの回転の方向とは逆に向けられるような様式で実施される、請求項1から41のいずれか一項に記載のロータ対。
- 主ロータ(HR)および副ロータ(NR)が、空気またはヘリウムもしくは窒素などの不活性ガスを搬送するように構成され互いに合わせて微調整されることを特徴とする、請求項1から42のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、前記軸C1によって規定される前記中心点から前記頂点F5を通って引かれた前記半径方向の半直線Rに対する、前記副ロータの歯の外形が、非対称となるように構成されることを特徴とする、請求項1から43のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、前記第1の軸(C1)と前記第2の軸(C2)との間の接続区間
- ロータ長さ比LHR/aに関して、0.85*(z1/z2)+0.67≦LHR/a≦1.26*(z1/z2)+1.18が成り立ち、ここで、z1が前記副ロータ(NR)の歯の数であり、z2が前記主ロータ(HR)の歯の数であり、前記ロータ長さ比LHR/aが前記軸方向距離aに対する前記ロータ長さLHRの比を与え、ロータ長さLHRが、前記吸入側主ロータロータ端面から前記圧力側主ロータロータ端面までの距離であることを特徴とする、請求項1から45のいずれか一項に記載のロータ対。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面図において、前記副ロータ(NR)のその半径方向外側の区間上の歯の外形が、前記半径rk1を有する円弧ARC1に部分的に従う、すなわち、前記前縁歯面FVおよび前記後縁歯面FNの複数の点が、前記軸C1によって規定される中心点を中心とする前記半径rk1を有する円弧上にあり、前記円弧ARC1が、前記軸C1に対する角度を0.5°から5°の間で取り囲み、F10が、この円弧上の前記前縁歯面上でF5から最も遠い距離にある点であり、F10と前記軸C1によって規定される前記副ロータ(NR)の前記中心点との間に引かれた半径方向の半直線R10が、前記前縁歯面FVに少なくとも1つの点においてまたは2つの点において接触することを特徴とする、請求項1から28のいずれか一項に記載のロータ対。
- 圧縮機ハウジング(15)と、請求項1から47のいずれか一項に記載のロータ対と、を備え、前記ロータ対が、前記圧縮機ハウジング(15)内に各々回転可能に装着される主ロータ(HR)と副ロータ(NR)とを備える、圧縮機ブロック。
- ロータの軸に対して垂直な平面におけるロータの外形である横断面構成が、前記主ロータ(HR)の歯の外形と前記副ロータ(NR)の歯の外形との間に形成された作用チャンバが圧力窓内へと実質的に完全に吐出され得るような様式で実施されることを特徴とする、請求項48に記載の圧縮機ブロック。
- 前記主ロータのシャフト端部が、前記圧縮機ハウジングから外に案内され、駆動装置に接続するように構成され、前記副ロータの両シャフト端部が、前記圧縮機ハウジングの内側に完全に収容されることを特徴とする、請求項48または49に記載の圧縮機ブロック。
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