(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアルコンプレッサ（１）であって、コンプレッサハウジング（１０）と、前記コンプレッサハウジング（１０）内に回転可能に支承されたコンプレッサシャフト（３０）と、前記コンプレッサハウジング（１０）内において前記コンプレッサシャフト（３０）上に配置された少なくとも１つのコンプレッサインペラ（１３）と、当該ラジアルコンプレッサ（１）の最後のコンプレッサインペラ（１３）に、前記コンプレッサハウジング（１０）内の流体経路において後置された、当該ラジアルコンプレッサ（１）の径方向（ＲＲ）及び軸方向（ＡＲ）において所定の長さを有する流体排出要素（１５）を備え、
前記流体排出要素（１５）は、前記コンプレッサハウジング（１０）から、前記最後のコンプレッサインペラ（１３）によって加速された流体を排出するために、一定の角度で、前記ラジアルコンプレッサ（１）の周方向（ＵＲ）において延在する流体通路（１５ａ）を有しており、
前記流体排出要素（１５）は、一定の材料構造を有する材料から形成されているラジアルコンプレッサ（１）において、
前記流体通路（１５ａ）は、前記材料構造の物質結合内に後から加えられた空間的中断部として形成され、
前記流体排出要素（１５）は、前記ラジアルコンプレッサ（１）の軸方向（ＡＲ）において積層され、かつ、互いに接続された複数の排出要素部材（１６、１７、１８）によって形成されていることを特徴とするラジアルコンプレッサ（１）。
【請求項２】
前記排出要素部材（１６、１７、１８）は、互いに溶接されているか、はんだ付けによって接続されているか、又はネジで締められていることを特徴とする請求項１に記載のラジアルコンプレッサ（１）。
【請求項３】
前記流体通路（１５ａ）が、複数の前記排出要素部材（１６、１７、１８）の内の少なくとも２つの排出要素部材（１６、１７、１８）において延在することを特徴とする請求項１又は２に記載のラジアルコンプレッサ（１）。
【請求項４】
前記流体通路（１５ａ）の横断面が、その距離に沿って、周方向（ＵＲ）において一定であ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ラジアルコンプレッサ（１）。
【請求項５】
前記流体通路（１５ａ）の横断面が、その距離に沿って、周方向（ＵＲ）において増大するので、前記流体通路（１５ａ）の流体出口（１５ｂ）が、前記流体通路の横断面が最大になる箇所に配置されてい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ラジアルコンプレッサ（１）。
【請求項６】
前記流体排出要素（１５）の材料が、圧力によって変形した材料であり、前記流体排出要素（１５）の材料構造が、圧力によって変形した材料構造として構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のラジアルコンプレッサ（１）。
【請求項７】
前記流体排出要素（１５）の材料は圧延材料であり、前記流体排出要素（１５）の材料構造は、圧延材料構造として構成されていることを特徴とする請求項６に記載のラジアルコンプレッサ（１）。
【請求項８】
ラジアルコンプレッサ（１）の製造方法であって、
コンプレッサハウジング（１０）を準備するステップと、
コンプレッサシャフト（３０）を準備するステップと、
少なくとも１つのコンプレッサインペラ（１３）を準備し、前記コンプレッサシャフト（３０）上に配置するステップと、
前記コンプレッサシャフト（３０）を前記コンプレッサハウジング（１０）内に回転可能に支承するステップと、
流体排出要素（１５）を準備し、前記流体排出要素を、前記コンプレッサハウジング（１０）内で流体経路において、前記ラジアルコンプレッサ（１）の最後のコンプレッサインペラ（１３）に対して後置するステップと、を有し、
前記流体排出要素（１５）は、前記ラジアルコンプレッサ（１）の径方向（ＲＲ）及び軸方向（ＡＲ）において所定の長さを有しているとともに、前記最後のコンプレッサインペラ（１３）によって加速された流体を前記コンプレッサハウジング（１０）から排出するために、前記ラジアルコンプレッサ（１）の周方向（ＵＲ）において、一定の角度で延在する流体通路（１５ａ）を有しているラジアルコンプレッサ（１）の製造方法において、
前記流体通路（１５ａ）は、分離加工によって、前記流体排出要素（１５）内に設けられ、
前記流体排出要素（１５）の準備の際に、個々の排出要素部材（１６、１７、１８）が複数積層され、互いに接続されるので、前記排出要素部材（１６、１７、１８）は、前記ラジアルコンプレッサ（１）の軸方向（ＡＲ）において前後して配置されていることを特徴とするラジアルコンプレッサ（１）の製造方法。
【請求項９】
前記流体排出要素（１５）のための出発材料として、固体状材料が用いられることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記流体通路（１５ａ）は、機械加工及び／又は切除加工によって、前記流体排出要素（１５）内に設けられることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記排出要素部材（１６、１７、１８）は互いに溶接されるか、はんだ付けによって接続されるか、又はネジで締められることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記流体通路（１５ａ）は、複数の前記排出要素部材（１６、１７、１８）の内の少なくとも２つの排出要素部材（１６、１７、１８）において延在するように設けられることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記流体通路（１５ａ）は、前記流体通路（１５ａ）の横断面が、その距離に沿って、周方向（ＵＲ）において一定であるように設けられることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記流体通路（１５ａ）は、前記流体通路（１５ａ）の横断面が、その距離に沿って、周方向（ＵＲ）において増大するので、前記流体通路（１５ａ）の流体出口（１５ｂ）が、前記流体通路の横断面が最大になる箇所に配置されていることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記流体排出要素（１５）のための出発材料として、圧力によって変形した材料が用いられることを特徴とする請求項８から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記流体排出要素（１５）のための出発材料として、圧延材料が用いられることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載のラジアルコンプレッサ及び請求項９のプリアンブルに記載のラジアルコンプレッサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に述べた種類のラジアルコンプレッサ及び方法は、特許文献１から知られている。
【０００３】
１つ又は複数のコンプレッサインペラが、各ラジアルコンプレッサのコンプレッサハウジング内において、コンプレッサシャフト上に配置されているような単段式及び多段式ラジアルコンプレッサは、流れを導くために、各ラジアルコンプレッサのコンプレッサインペラを包囲する、ラジアルコンプレッサの軸方向において積層又は前後して配置されたステータ部材を有しており、当該ステータ部材は共に、ラジアルコンプレッサのステータのパッケージを形成する。
【０００４】
各段グループの最後のステータ部材は流体通路を有している。当該流体通路は、圧縮又は圧搾されるべき流体を収集し、圧力継手に供給する。当該圧力継手を通って、流体はコンプレッサハウジングを離れ、後続のプロセスに供される。この流体通路は、最後のコンプレッサインペラを通じて加速された流体を排出するために用いられ、収集室又はらせん状空間として実施可能である。
【０００５】
らせん状空間と称されるのは、ラジアルコンプレッサ若しくは最後のステータ部材の周に亘って展開される、又は横断面に関して拡大する空間である。例えばガス状又は液状の流体又は媒体は、ディフューザを通じて、当該空間に導入され、その後、らせん状空間の横断面が最大の箇所において、コンプレッサハウジングから排出される。これに対して、収集室と称されるのは、ラジアルコンプレッサ又は最後のステータ部材の周に亘って横断面が一定の空間である。例えばガス状又は液状の流体は、ディフューザを通じて、当該空間に導入され、任意又は所望の箇所において、コンプレッサハウジングから排出される。
【０００６】
図１には、単段式バレル形コンプレッサの例として、先行技術に沿って実施されたラジアルコンプレッサ１’が概略的に示されている。
【０００７】
図１によると、ラジアルコンプレッサ１’のコンプレッサハウジング１０’内では、コンプレッサハウジング１０’及び流入差込部(Einlaufeinsatz)１１’によって形成された流体入口１２’を通って、例えばガス状流体が、コンプレッサシャフト２０’と共に回転しているコンプレッサインペラ１３’内に導入され、かつ、コンプレッサインペラ１３’から径方向に、内側部分１４’とらせん状空間本体／収集室本体１５’とによって画定されたディフューザ通路１６’内に搬送される。当該通路は、当該流体を、らせん状空間本体／収集室本体１５’内に形成されたらせん状通路／収集通路１５ａ’（最後のコンプレッサインペラによって加速された流体を排出するための流体通路）内に導入する。らせん状通路／収集室通路１５ａ’を経由して、流体は、コンプレッサハウジング１０’の流体出口１７’に導かれ、後続のプロセスに供される。
【０００８】
このような収集通路又はらせん状通路を有する収集室本体又はらせん状空間本体は、ラジアルコンプレッサの流体排出要素を形成し、一般的に鋳造部材として製造される。収集通路又はらせん状通路は、例えばコア(Gusskern)によって形成される。しかしながら鋳造部材は、その長い納期、製造に必要な鋳型、及び場合によっては不安定な品質に関して不利な点を有する。当該鋳型は、多くの場合、再利用が不可能であり、鋳造部材の製造費用を著しく増大させる。
【０００９】
このとき、品質が不安定とは、特に寸法安定性（ここでは特に収集通路又はらせん状通路の寸法安定性）と、鋳造部材において特に表面収縮によって損なわれ得る材料構造と、に関する。表面収縮は、亀裂若しくは加工上の問題を生じさせるか、又は、鋳造部材全体を断念する必要性までも生じさせる。
【００１０】
結果として、このような一般的な流体排出要素を装備したラジアルコンプレッサは、このようなコンプレッサの製造者にとって、動作の安全性又は故障時の確実性などの、要求される動作特性の維持と、合意した納期の遵守と、に関して問題が多い。したがって、このようなラジアルコンプレッサの製造は、製造者にとって、高い費用リスクと結びついており、当該リスクは、例えば違約罰、製造費及び／又は輸送費の増大などに表れる。さらに、このような一般的なラジアルコンプレッサは、規格化と、したがって製造プロセスの費用に関する最適化とに関して問題が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００５／０４５２０１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、冒頭に述べた種類の、一般的なラジアルコンプレッサに対して動作特性が改善された、より少ない費用リスクで製造可能なラジアルコンプレッサを提供することにある。さらに、本発明の課題は、このようなラジアルコンプレッサの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題は、請求項１に記載のラジアルコンプレッサ又は請求項９に記載の方法によって解決される。本発明のさらなる構成は、各従属請求項において規定されている。
【００１４】
本発明の第１の態様によると、ラジアルコンプレッサは、コンプレッサハウジングと、当該コンプレッサハウジング内に回転可能に支承されたコンプレッサシャフトと、少なくとも１つの、当該コンプレッサハウジング内でコンプレッサシャフト上に配置されたコンプレッサインペラと、コンプレッサハウジング内の流体経路において、ラジアルコンプレッサの最後のコンプレッサインペラに後置された、ラジアルコンプレッサの径方向及び軸方向において一定の距離を有する流体排出要素と、を有している。
【００１５】
本発明によると、流体排出要素は、一定の角度でラジアルコンプレッサの周方向に延在する流体通路を、最後のコンプレッサインペラによって加速される流体をコンプレッサハウジングから排出するために有しており、当該流体排出要素は、一定の材料構造を有する材料によって形成されている。本発明に係るラジアルコンプレッサは、流体通路が特に全体的に、材料構造の物質結合内に後から加えられた空間的中断部として構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の実施形態によると、当該角度は、少なくとも９０°又は少なくとも１８０°又は少なくとも２７０°又は略若しくはちょうど３６０°であり得る。
【００１７】
本発明によると、一定の材料構造とは、流体排出要素のための出発材料が、固体の状態であり、明らかに溶解した状態ではないことを意味する。各々構造の不規則性及び規則性の全体が、材料構造を形成する。言い換えれば、収集通路又はらせん状通路を形成する流体通路は、特に全体的に、原材料の微粒子を、特に固体又は塊状の出発材料から分離することによって形成されるので、微粒子の数と、完成した流体排出要素の体積とは、それぞれ出発材料の場合よりも少ない。
【００１８】
本発明によって設けられるような、流体排出要素のこのような一定の材料構造の物質結合の空間的な中断又は除去は専ら、例えば分割、機械加工（フライス加工、穿孔、回転、研磨など）、切除（放電加工、レーザー切断、電子ビーム切断、ガス切断など）のような分離加工によって得られる。
【００１９】
しかしながら、分離方法では、ＣＮＣフライス加工機械、ＣＮＣ放電加工機械などのような、例えば現在利用可能なＣＮＣ（Computer Numerically Controlled、コンピュータ数値制御）機械によって、特に最後のコンプレッサインペラによって加速された流体を排出するための流体通路にとっても、著しく高い精度が得られる。それによって、多くの費用と時間とを要し、品質が不安定な、コアを利用した流体通路の製造が不要になる。
【００２０】
したがって、本発明に従って製造された流体排出要素を有するラジアルコンプレッサは、最後のコンプレッサインペラによって加速された流体を排出するための、つねに一定の品質又は寸法安定性を備えて製造された流体通路によって、つねに所望の、それゆえ改善された動作特性を有する。例えば、それに伴って、納期及び／若しくは品質に起因する違約罰、並びに／又は製造費用の増大、並びに／又は輸送費用の増大に関する、このようなラジアルコンプレッサの製造者にとってのリスクが減少することによって、総じてラジアルコンプレッサの製造に際する費用リスクは減少する。
【００２１】
本発明に係るラジアルコンプレッサの一実施形態によると、流体排出要素は、複数の、ラジアルコンプレッサの軸方向において積層され、かつ互いに接続された排出要素部材によって形成されている。当該排出要素部材を、互いに溶接するか、はんだ付けによって接続するか、又はネジで締めることが好ましい。付加的に、バレル形コンプレッサ又は水平分割型ラジアルコンプレッサで一般的なように、ラジアルコンプレッサのコンプレッサハウジング及び隣接する内側部分への適切な接続を設けても良い。
【００２２】
複数の排出要素部材の本発明に係るラミネート加工又は積層は、ラジアルコンプレッサの軸方向における流体排出要素の全体の距離が、排出要素部材のラジアルコンプレッサの軸方向における、複数の厚さ寸法又は距離に分割可能であるという利点を有する。それゆえ、各排出要素部材のために使用されるべき出発材料は、少なくとも１つの寸法において、すなわち、ここでは好ましくは、ラジアルコンプレッサの軸方向に延在する厚さ寸法において、流体排出要素全体によって決定される制限又は寸法最小要求の影響を受けない。それによって、各排出要素部材のための出発材料の基本寸法に関する柔軟性の向上が保障される。
【００２３】
本発明に係るラジアルコンプレッサの一実施形態によると、流体通路は、複数の排出要素部材の内少なくとも２つの排出要素部材内で延在している。
【００２４】
本発明に係る積層によって、市場で入手可能な出発材料の厚さ寸法が各排出要素部材にとって不十分である場合に、その中で流体通路の横断面全体を形成し、当該横断面を複数の排出要素部材に分割することが可能である。それによって、当業者は、流体通路又は流体排出要素を構成する際に、出発材料に起因する制限の影響を略受けることなく、最適な構成が実現される。
【００２５】
この関連において述べると、流体通路は、その横断面に基づくと共に、場合によって存在する軸方向の伸び具合という要因に基づいて、複数の排出要素部材内で延在できる。当該流体通路は、ネジ状に、流体排出要素の軸方向において延在している。
【００２６】
本発明に係るラジアルコンプレッサの一実施形態によると、流体通路の横断面は、その距離に沿って、周方向において一定である。
【００２７】
流体通路の当該構成によると、流体通路は、冒頭に規定した収集室として用いられる。
【００２８】
本発明に係るラジアルコンプレッサの一実施形態によると、流体通路の横断面は、その距離に沿って周方向において増大しているので、流体通路の流体出口は、当該流体通路の横断面が最大となる箇所に配置されている。
【００２９】
流体通路の当該構成によると、流体通路は、冒頭に規定したらせん状空間として用いられる。
【００３０】
本発明に係るラジアルコンプレッサの一実施形態によると、流体排出要素の材料は、圧力によって変形した材料であり、流体排出要素の材料構造は、圧力によって変形した材料構造として構成されている。
【００３１】
本発明において、圧力によって変形した材料とは、例えば鍛造材料、冷間圧延材料及び熱圧延材料、引張り材料などであると理解される。このような材料は、市場において迅速かつ安価に半製品として入手できる。さらに、圧力によって変形した材料は、空気混入部に関して改善された材料構造を有している。なぜなら、圧力による変形を通じて、原型に応じて、場合によっては存在する空気混入部を、いわば鍛造することが可能であり、それによって、より均質な材料構造が作られるからである。
【００３２】
好ましくは、流体排出要素の材料は、圧延材料、及び特に金属薄板であり、当該流体排出要素の材料構造は、圧延材料構造として構成されている。
【００３３】
特に金属薄板は、複数の板厚及び品質のものが市場において入手可能である。複数の排出要素を本発明に従って積層することによって、市場で入手可能な板厚が限定されているという問題が容易に解決される。
【００３４】
言い換えると、流体排出要素の厚さ寸法が、市場で入手可能な板厚を超過する場合、複数の薄板（排出要素部材）が容易に積層され、上述したように互いに接続される。流体通路のジオメトリ形状は、各薄板に個別に、又は積層された状態で当該薄板に設けられる。
【００３５】
複数の排出要素部材から成る流体排出要素の本発明による構成によって、一定のコンプレッサ寸法に関して、標準となる排出要素部材が決定されるので、少なくとも当該排出要素部材及び場合によっては完成した排出要素部材のための出発材料は、倉庫に保管することができる。したがって、本発明に係るラジアルコンプレッサは、規格化に関して比較的高い程度を有しており、それによって、製造プロセスの費用に関する最適化が実施できる。さらに、一定の排出要素部材を倉庫に保管することによって、迅速かつ柔軟に顧客の希望に対応することができる。
【００３６】
本発明の第２の態様によると、ラジアルコンプレッサの製造方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち、コンプレッサハウジングを準備するステップと、コンプレッサシャフトを準備するステップと、少なくとも１つのコンプレッサインペラを準備するステップと、当該インペラをコンプレッサシャフト上に配置するステップと、コンプレッサハウジング内でコンプレッサシャフトを回転可能に支承するステップと、流体排出要素を準備するステップと、流体排出要素を、コンプレッサハウジング内の流体経路において、ラジアルコンプレッサの最後のコンプレッサインペラに対して後置するステップと、を有する。当該流体排出要素は、ラジアルコンプレッサの径方向及び軸方向において、一定の距離を有するとともに、最後のコンプレッサインペラによって加速された流体をコンプレッサハウジングから排出するために、一定の角度において、ラジアルコンプレッサの周方向において延在する流体通路を有している。本発明に係る方法は、流体排出要素の準備の際に、流体通路が特に全体的に、分離加工によって、流体排出要素内に設けられることを特徴とする。
【００３７】
本発明の実施形態によると、当該角度は、少なくとも９０°又は少なくとも１８０°又は少なくとも２７０°又は略若しくはちょうど３６０°であり得る。
【００３８】
本発明に係る分離加工は、例えば分割、及び／又は機械加工（フライス加工、穿孔、回転、研磨など）、及び／又は切除（放電加工、レーザー切断、電子ビーム切断、ガス切断など）を含む。
【００３９】
分離方法では、ＣＮＣフライス加工機械、ＣＮＣ放電加工機械などのような、現在利用可能なＣＮＣ機械によって、特に最後のコンプレッサインペラによって加速された流体を排出するための流体通路にとっても、著しく高い精度が得られる。それによって、多くの費用と時間とを要し、品質が不安定な、コアを利用した流体通路の製造が不要になる。
【００４０】
本発明に係る方法によって、流体排出要素と、最後のコンプレッサインペラによって加速された流体を排出するための流体通路は、つねに一定の品質又は寸法安定性を備えて製造され、それによって、所望の動作特性が保障される。例えば、それに伴って、納期及び／又は品質に起因する違約罰に関する、ラジアルコンプレッサの製造者にとってのリスクが減少することによって、ラジアルコンプレッサの製造に際する費用リスクは総じて減少する。
【００４１】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体排出要素のための出発材料としては、固体状又は塊状の材料が用いられる。
【００４２】
言い換えると、出発材料として、市場で入手可能な適切なあらゆる固体状材料が使用可能である。なぜなら、流体通路は全体的に、後からの分離加工によって、固体から形成されるからである。
【００４３】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体通路は、機械加工及び／又は切除加工によって、流体排出要素内に設けられる。
【００４４】
流体通路のような空間的に延在するジオメトリにとってはまさに、フライス加工、放電加工、レーザー切断、電子ビーム切断、及びガス切断などのようなＣＮＣ機械によって実施される加工方法が適している。それによって、流体通路のジオメトリは、繰り返し可能な品質及び高い寸法精度をもって、確実に形成される。
【００４５】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体排出要素の準備に際して、個々の排出要素部材が複数積層され、互いに接続されるので、当該排出要素部材は、ラジアルコンプレッサの軸方向において、前後又は左右に配置されている。排出要素部材を、互いに接続すること、特に互いに溶接するか、はんだ付けによって接続するか、又はネジで締めることが好ましい。加えて、バレル形コンプレッサ又は水平分割型ラジアルコンプレッサにおいて一般的であるように、ラジアルコンプレッサのコンプレッサハウジング及び隣接する内側部分への適切な接続を設けても良い。
【００４６】
複数の排出要素部材の本発明に係るラミネート加工又は積層は、ラジアルコンプレッサの軸方向における流体排出要素の全体の距離が、排出要素部材のラジアルコンプレッサの軸方向における、複数の厚さ寸法又は距離に分割可能であるという利点を有する。それゆえ、各排出要素部材のために使用されるべき出発材料は、少なくとも１つの寸法において、すなわち、ここでは好ましくは、ラジアルコンプレッサの軸方向に延在する厚さ寸法において、流体排出要素全体によって決定される制限又は寸法最小要求の影響を受けない。それによって、各排出要素部材のための出発材料の基本寸法に関する柔軟性の向上が保障される。
【００４７】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体通路は、複数の排出要素部材の内、少なくとも２つの排出要素部材内において延在するように設けられている。
【００４８】
本発明に係る積層によって、市場で入手可能な出発材料の厚さ寸法が各排出要素部材にとって不十分である場合に、その中で流体通路の横断面全体を形成し、当該横断面を複数の排出要素部材に分割することが可能である。それによって、当業者は、流体通路又は流体排出要素を構成する際に、出発材料に起因する制限の影響を略受けることなく、最適な構成が実現される。
【００４９】
この関連において述べると、流体通路は、その実現されるべき横断面に基づくと共に、場合によって実現されるべき軸方向の伸び具合という要因に基づいて、複数の排出要素部材に分割して設けられる。当該流体通路は、ネジ状に、流体排出要素の軸方向において設けられる。
【００５０】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体通路は、流体通路の横断面が、その距離に沿って、周方向において一定であるように設けられる。
【００５１】
言い換えると、流体通路は、冒頭に規定した収集室として構成される。
【００５２】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体通路は、流体通路の横断面が、その距離に沿って周方向において増大しているので、流体通路の流体出口は、当該流体通路の横断面が最大となる箇所に配置されているように設けられる。
【００５３】
言い換えると、流体通路は、冒頭に規定したらせん状空間として構成される。
【００５４】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体排出要素のための出発材料として、圧力によって変形した材料が用いられる。
【００５５】
上述したように、本発明において、圧力によって変形した材料とは、例えば鍛造材料、冷間圧延材料及び熱圧延材料、引張り材料などであると理解される。このような材料は、市場において迅速かつ安価に半製品として入手できる。さらに、圧力によって変形した材料は、空気混入部に関して改善された材料構造を有している。なぜなら、圧力による変形を通じて、原型に応じて、場合によっては存在する空気混入部を、いわば鍛造することが可能であり、それによって、より均質な材料構造が作られるからである。
【００５６】
本発明に係る方法の一実施形態によると、流体排出要素のための出発材料として、圧延材料、特に金属薄板が用いられる。
【００５７】
特に金属薄板は、複数の板厚及び品質のものが市場において入手可能である。複数の排出要素部材を本発明に従って積層することによって、市場で入手可能な板厚が限定されているという問題が容易に解決される。
【００５８】
言い換えると、流体排出要素の厚さ寸法が、市場で入手可能な板厚を超過する場合、複数の薄板（排出要素部材）が容易に積層され、上述したように互いに接続される。流体通路のジオメトリ形状は、各薄板に個別に、又は積層された状態で当該薄板に設けられる。
【００５９】
複数の排出要素部材から成る流体排出要素の本発明による製造によって、一定のコンプレッサ寸法に関して、標準となる排出要素部材が決定されるので、少なくとも当該排出要素部材及び場合によっては完成した排出要素部材のための出発材料は、倉庫に保管することができる。したがって、本発明に係るラジアルコンプレッサは、規格化に関して比較的高い程度を有しており、それによって、製造プロセスの費用に関する最適化が実施できる。さらに、一定の排出要素部材を倉庫に保管することによって、迅速かつ柔軟に顧客の希望に対応することができる。
【００６０】
結論として、本発明の両方の態様の実施形態によると、収集室及び／又はらせん状空間のための鋳造部材を、少なくとも１枚の薄板又は複数の薄板から、専ら機械加工によって製造される部材で代替することが提案されている。収集室又はらせん状空間のための、流れを導く流体通路の適切な成形に際して、当該流体通路は、１枚の薄板から、又は、板厚が利用するには十分でない場合には、複数の積層された薄板から、切削によって、及び／又は腐食によって、及び／又は切断（レーザー、電子ビーム、ガス切断）によって製造される。
【００６１】
積層された薄板の場合、当該薄板を互いにネジで締めるか、はんだ付けによって接続するか、又は溶接することが可能である。薄板が互いにネジで締められる場合、当該ネジ継ぎ手は、ステータパッケージ全体のネジ継ぎ手の構成要素でもあり得る。
【００６２】
本発明によって、薄板の使用だけではなく、標準部材体系の構築も可能になる。
【００６３】
本発明は、単段ラジアルコンプレッサに限定されるものではなく、例えば、バレル形多段ラジアルコンプレッサにも、水平分割型多段ラジアルコンプレッサにも適用可能である。
【００６４】
本発明の一実施形態によると、当該ラジアルコンプレッサは、単一軸ラジアルコンプレッサである。
【００６５】
以下に、本発明を、好ましい実施形態に基づき、添付された図を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】先行技術に基づくラジアルコンプレッサの概略的断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に基づくラジアルコンプレッサの概略的断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に基づくラジアルコンプレッサの流体排出要素の分解斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの流体排出要素を組み立てた状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下に、図２、図３Ａ、及び図３Ｂを用いて、本発明の実施形態に係るラジアルコンプレッサ１について説明する。
【００６８】
図２、図３Ａ、及び図３Ｂに示したように、ラジアルコンプレッサ１は、コンプレッサハウジング１０と、コンプレッサハウジング１０内に回転可能に支承されたコンプレッサシャフト３０と、コンプレッサハウジング１０及び流入差込部１１によって形成された、液状流体又はガス状流体を導入又は吸入するための流体入口１２と、コンプレッサシャフト３０上に固定又は支承されたコンプレッサインペラ１３と、内側部分１４及び流体排出要素１５によって画定されたディフューザ通路１９と、流体排出要素１５内に形成された、コンプレッサインペラ１３によって加速された流体を排出するための流体通路１５ａと、コンプレッサハウジング１０内の流体出口２０と、を有する。
【００６９】
特に図２から明らかであるように、図中では唯一のコンプレッサインペラ１３は、コンプレッサハウジング１０内の流体経路において、同時に、ラジアルコンプレッサ１の最後のコンプレッサインペラを形成し、流体排出要素１５は、流体経路において、コンプレッサインペラ１３に後置されている。
【００７０】
流体排出要素１５は、ラジアルコンプレッサ１の径方向ＲＲ及び軸方向ＡＲにおいて、一定の距離を有している。図２、図３Ａ、及び図３Ｂから明らかであるように、流体排出要素１５は、ラジアルコンプレッサ１の軸方向ＡＲにおいて、積層され、互いに接続された３つの排出要素部材１６、１７、１８によって形成されており、排出要素部材１６、１７、１８は、互いに溶接されるか、はんだ付けによって接続されるか、又はネジで締められている（詳細には図示せず）。
【００７１】
流体通路１５ａは、３つの排出要素部材１６、１７、１８の全てにおいて延在しているので、流体通路１５ａは、一定の角度、図中では約３６０°の角度で、ラジアルコンプレッサ１又は流体排出要素１５の周方向ＵＲ（図３Ｂを参照）において延在している。
【００７２】
特に図３Ａ及び図３Ｂから明らかであるように、流体通路１５ａの横断面は、その距離に沿って、周方向ＵＲにおいて増大するので、コンプレッサハウジング１０内において流体出口２０と接続されている、流体通路１５ａの流体出口１５ｂは、流体通路１５ａの横断面が最大になる箇所に配置されている。
【００７３】
図示されていない代替的な実施形態によると、流体通路１５ａの横断面は、その距離に沿って、周方向ＵＲにおいて一定である。
【００７４】
流体排出要素１５は、一定の材料構造を有する材料から形成されている。すなわち、本発明の実施形態によると、圧力によって変形した材料から、ここでは特に圧延金属薄板から形成されている。言い換えると、流体排出要素１５又は各排出要素部材１６、１７、１８の材料構造は、圧力によって変形した材料構造であり、ここでは特に圧延材料構造である。
【００７５】
本発明によると、流体通路１５ａは、分離加工によって、流体排出要素１５の固体状出発材料（金属薄板）内に設けられている。
【００７６】
したがって、流体通路１５ａは、流体排出要素１５の材料構造の物質結合内に後から加えられた空間的中断部である。
【００７７】
最も単純な形態において、ラジアルコンプレッサ１の製造方法は、以下のステップ、すなわち、コンプレッサハウジング１０を準備するステップと、コンプレッサシャフト３０を準備するステップと、コンプレッサインペラ１３を準備するステップと、当該インペラをコンプレッサシャフト３０上に配置するステップと、コンプレッサハウジング１０内でコンプレッサシャフト３０を回転可能に支承するステップと、分離加工によって、好ましくは機械加工及び／又は切除加工によって、流体排出要素１５内に設けられた流体通路１５ａを有する流体排出要素１５を準備するステップと、流体排出要素１５を、コンプレッサハウジング１０内の流体経路において、コンプレッサインペラ１３に対して後置するステップと、を有する。
【００７８】
本発明に係る方法の実施形態によると、流体排出要素１５は、図２〜図３Ｂに示したように、ラジアルコンプレッサ１の軸方向ＡＲにおいて積層された複数の排出要素部材１６、１７、１８から形成される。排出要素部材１６、１７、１８は互いに溶接されるか、はんだ付けによって接続されるか、又はネジで締められる。
【００７９】
図２〜図３Ｂに示したように、流体通路１５ａは、３つの排出要素部材１６、１７、１８の全てにおいて延在するように設けられ、流体通路１５ａの横断面は、その距離に沿って、周方向ＵＲにおいて増大する（図示したように）か、又は一定である（図示されていない）。
【００８０】
流体通路１５ａのジオメトリ形状は、各排出要素部材１６、１７、１８において、個別に（図３Ａに示したように）、又は排出要素部材１６、１７、１８において、積層された状態で（図３Ｂに示したように）設けられる。
【００８１】
流体排出要素１５のための出発材料として、圧力によって変形した材料、及び、好ましくは圧延材料、特に金属薄板が使用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１’  ラジアルコンプレッサ
１０’  コンプレッサハウジング
１１’  流入差込部
１２’  流体入口
１３’  コンプレッサインペラ
１４’  内側部分
１５’  らせん状空間本体／収集室空間本体
１５ａ’  らせん状空間／収集室
１６’  ディフューザ通路
１７’  流体出口
２０’  コンプレッサシャフト
１  ラジアルコンプレッサ
１０  コンプレッサハウジング
１１  流入差込部
１２  流体入口
１３  コンプレッサインペラ
１４  内側部分
１５  流体排出要素
１５ａ  流体通路
１５ｂ  流体出口
１６  排出要素部材
１７  排出要素部材
１８  排出要素部材
１９  ディフューザ通路
２０  流体出口
３０  コンプレッサシャフト
ＡＲ  軸方向
ＲＲ  径方向
ＵＲ  周方向
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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