(57)【要約】  スクリューコンプレッサは、異なった圧力の少なくとも２つの作動ゾーンを定義しかつ上記少なくとも２つのゾーンの間にフローポイントを定義する表面を備えた、少なくとも２つの部品と、上記表面の間の隙間を減少させひいては上記フローポイントを通過するリークを減少させるように、上記表面上に設けられた表面処理部と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なった圧力の少なくとも２つの作動ゾーンを定義しかつ上記少なくとも２つのゾーンの間にフローポイントを定義する表面を備えた、少なくとも２つの部品と、
上記表面の間の隙間を減少させひいては上記フローポイントを通過するリークを減少させるように、上記表面上に設けられた表面処理部と、
を備えたスクリューコンプレッサ。
【請求項２】
上記表面処理部が、上記表面の材料に比べ、より摩耗し易い摩耗性材料であることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項３】
上記摩耗性材料が、アルミニウムシリコンポリエステル、多孔質ジルコニアおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項２に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項４】
上記表面処理部が、上記表面の材料に比べ、より大きな弾性を有する弾性材料であることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項５】
上記表面処理部が、順応性材料であることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項６】
上記順応性材料は、リン酸鉄、ニッケル亜鉛合金、ポリエステル付シリコン合金およびこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項５に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項７】
上記表面処理部が、上記部品の基材に設けられた皮膜であることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項８】
上記表面処理部が、少なくとも一方の上記表面に接続された少なくとも１つのインサート部材であることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項９】
上記インサートが、上記表面に接合されていることを特徴とする請求項８に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項１０】
上記インサートが、上記表面に機械的に固定されていることを特徴とする請求項８に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項１１】
上記部品は、ロータボアと、このロータボア内部に設けられたロータと、を備え、かつ、
上記表面は、上記ロータボアと、上記ロータの先端と、を含み、かつ、
上記表面処理部は、上記ロータボアと上記先端の少なくとも１つに設けられることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項１２】
上記部品は、上記表面を定義するロータ突出部を備えたロータであり、かつ、
上記表面処理部が、上記ロータ突出部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項１３】
上記部品は、ロータハウジング、および、端面を有したロータ、であり、かつ、
上記表面は、上記端面と、これに対向する上記ハウジング内側表面と、を有し、かつ、
上記表面処理部は、上記端面および上記対向する内側表面の少なくとも１つに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【請求項１４】
上記部品は、上記コンプレッサ運転中に互いに関連して動作する部品であることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリューコンプレッサに関し、より具体的には、内部リーク経路を狭め、よって、より効率的に運転する、スクリューコンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリューコンプレッサは、互いに関連して動作するロータやハウジング内側表面を含んだコンプレッサの他の部品といった、様々な部品を含む。コンプレッサ内の種々の異なった表面は、異なった圧力ゾーン間のフローポイントを定義し、そして、運転中のコンプレッサは、多くのゾーンを有し得る。コンプレッサが急激な摩耗や故障を起こさないように、機械的な許容公差が要求される。しかしながら、表面間の公差や隙間により、効率に悪影響を及ぼすフローポイントを通過したリークが生じてしまう。
【０００３】
コンプレッサの運用寿命を縮めることなくコンプレッサの効率を向上する要求があることは明らかである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の主な目的は、内部圧力リークを減少させたつまり高効率で運転する、コンプレッサを実現することである。
【０００５】
本発明の他の目的や利点は、下文において明らかとなろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に基づいて、上述の目的や利点が容易に達成される。
【０００７】
本発明によれば、異なった圧力の少なくとも２つの作動ゾーンを定義しかつ上記少なくとも２つのゾーンの間にフローポイントを定義する表面を備えた、少なくとも２つの部品と、上記表面の間の隙間を減少させひいては上記フローポイントを通過するリークを減少させるように、上記表面上に設けられた表面処理部と、を備えた、スクリューコンプレッサが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、スクリューコンプレッサに関し、より具体的には、異なった圧力ゾーン間のフローポイントを定義するコンプレッサ表面に設けられた表面処理部を備えたスクリューコンプレッサに関し、これにより本発明のスクリューコンプレッサは、異なった圧力ゾーン間のリークや流体流れを減少させ、従ってより効率良く運転する。
【０００９】
図１は、ロータが回転可能に通常設けられる２つの円筒壁部分１４により定義された内部ロータボア１２を備えた、通常のコンプレッサハウジングの断面概略図を示す。
【００１０】
図２は、ハウジング１０のボア１２内に設けられたロータ１６，１８を示す。コンプレッサ運転中に、所望の加圧流体を発生させるように、ロータ１６，１８は図２の矢印に示すように回転する。
【００１１】
図３は、ハウジング１０内のロータ１６，１８の側面概略図を示す。図示のように、ロータ１６，１８は、ハウジング１０のエンドカバー２４，２６に実質的に隣接して通常回転する端面２０，２２を備える。図４は、図３の拡大部分を示し、つまり、エンドカバー２４の内側表面に隣接した端面２０を備えたロータ１６の一部分を示す。
【００１２】
図１〜図４をひとまとめにして参照すると、各図は、コンプレッサ運転中の、コンプレッサ内の異なった圧力ゾーンと、上記ゾーンの間のフローポイントつまりリークポイントと、を定義するのに用いられる表面を示す。コンプレッサ部品の極度な摩耗を防ぐために、上記表面は、十分な隙間を介して通常位置決めされ、これにより、部品間の接触が起こらず、もしくは、最小限の接触をなし、ひいては、摩擦接触や衝撃接触によるコンプレッサへの損傷を防止できる。困ったことに、上記隙間は、コンプレッサ効率を低下させる、過剰なリークつまり異なる圧力ゾーンの間の流れ、を招く。本発明によれば、表面処理部２８は、上記ゾーン間のフローポイントつまりリークポイントを定義する、様々な表面の少なくとも一方もしくは双方に好適に設けられ、これにより上記表面の隙間が減少し、よって、上記フローポイントを通過するリークが減少する。
【００１３】
図１と図２を再度参照すると、流れつまりリークを減少させるように本発明により好適に処理され得るフローポイントを定義する表面が、ロータボア１２の１つもしくは双方の壁部分１４と、ロータ１６，１８の先端３０（単に簡略に説明するためにロータ１６と関連した部分を示す）と、を含む。１つもしくは双方の上記表面上に表面処理部２８を設けることにより、ロータの先端周りのリークつまり流れは、要望通りに好適に減少する。
【００１４】
もう１つのフローポイントつまりリークポイントの領域が、回転する突出部の間に定義され、図２に示すように、ロータ１６，１８の突出部全体の一方もしくは双方の表面に、もしくは、上記突出部の少なくとも接触部分に、表面処理部２８が好適に設けられ、これにより、上記領域を通過するリークも同様に好適に減少する。
【００１５】
図３と図４に示すように、本発明によりリークが好適に低減され得る、さらに別のフローポイントや領域が、ロータ１６，１８の端面２０，２２と、ハウジング１０のエンドカバー２４，２６との間に存在する。この領域においても、同様に、異なった圧力ゾーンの間のリークつまり流れが、本発明により好適に低減され得る。
【００１６】
本発明によれば、上記表面処理部は、望ましくは、弾性材料、順応性材料、摩耗性材料のいずれかであり、これらの全て材料は、コンプレッサ部品上に極度の摩耗を起こさずにフローポイントにおける隙間を低減できるように適切に設けられる。
【００１７】
望ましくは、本発明の弾性材料は、フローポイントでの表面を定義する上記部品を構成する材料の弾性よりも、大きな弾性を有する。上記のような弾性を有した表面処理部２８を設けることは、表面間の隙間をはるかに狭め、よって、コンプレッサの効率を向上させ、さらに、狭められた隙間による部品の機械摩耗の増進を完全に回避することが可能となる。
【００１８】
本発明のさらにもう１つの観点によれば、表面処理部は、互いに隣接する部品の表面に、コーティングされもしくは配設される摩耗性材料となっており、これにより、コンプレッサの初期運転において、表面処理部２８が部分的に除去され、これにより、部品間の最小限の隙間を有した、部分的に除去された表面が残り、上記処理表面の間に定義されたフローポイントを通過するリークが実質的に減少する。本発明の上記観点に基づく摩耗性材料は、上記部品が作られる材料に比べ、より摩耗し易い材料であるのが適切であり、本発明の上記観点に基づいて用いられる特に望ましい摩耗性材料の実施例は、アルミニウムシリコンポリエステル、多孔質ジルコニア、これらの組み合わせ等またその種の他のものを含む。短期の慣らし運転の期間の後、上記コンプレッサは、運転中の応力を考慮に入れかつ隙間と不要な流れとを大幅に減少させる合致表面を備えることになるため、上記摩耗性材料は、特に望ましい。
【００１９】
また、順応性材料が、適切に使用可能であり、例えば、リン酸鉄、ニッケル亜鉛合金、ポリエステル付シリコン合金等またその種の他のものが挙げられる。上記材料は、短い慣らし運転期間の後に適切な隙間に順応することにより、要望通りに可動部間の隙間を減少させることができる。
【００２０】
上記表面処理部は、化学蒸着法（ＣＶＤ）、溶射、電気メッキ等を含んだ、一般的な方法を用いて施される。皮膜厚さは、かみ合い部品同士の隙間と上記皮膜の摩耗性や順応性とに基づいて定められる。
【００２１】
上述したように、上記表面処理部２８は、上記フローポイントを定義する部品表面に、コーティング、または、接合もしくは固定、例えば機械的に固定、されたインサート、によって形成され得る。表面処理部２８の上記材料によっては、最終的に交換が必要な材料がある。このような場合に、コンプレッサの分解が可能であり、表面処理材料も、例えば、表面処理部を構成する上記インサートの交換、もしくは、部品の取外し・再コーティングによって交換可能であり、これにより、継続使用に望ましい処理表面を備えたコンプレッサが実現する。このようにして、より効率的な運転だけでなく、継続使用のために修理が容易に可能なコンプレッサが実現する。
【００２２】
図１〜図４は、コンプレッサの運転中に、部品表面が異なった圧力ゾーン間のフローポイントを定義する、幾つかの領域を示すことに留意されたい。もちろん、コンプレッサ内のその他の表面も、隙間とリークとを減少させるように本発明に従って同様な処理をすることが可能であり、これらも同様に本発明の範囲に属する。
【００２３】
本明細書に記載、開示された実施例は、発明を実施するための最良の形態を単に説明するためのものであり、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、形状、寸法、部品の構成や運転の詳細において改良が可能であることに留意されたい。本発明は、請求項に基づいて定められる本発明の趣旨と範囲に属する、上記のような全ての改良を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】コンプレッサの一部分の断面概略図。
【図２】コンプレッサハウジング内の２つのロータ部品を示す概略図。
【図３】コンプレッサハウジング内のロータ側面概略図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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