(57)【要約】この圧縮機は、ハウジングの中に互いに離れて支持された平行な２本の軸に取り付けられた逆回転する２つのロータを有する。一方の軸は直接に駆動され、もう一方の軸は、これらの軸に取り付けられたかみ合った歯車によって駆動される。ハウジングは、周囲壁とともに一体に形成され、その中に軸が支持された２つの半径方向の壁を有する。これらの歯車は前記半径方向の壁と壁の間に配置されている。側壁は、取り外し可能なカバーによって密封された開口を有する。カバーを取り外すと、前記開口を通して軸に歯車を取り付けることができる。軸のための軸受穴は、１回の切削で一体型ハウジングの中に作り機械加工することができ、そのため、最小数の部品によって、位置合せ誤差の原因が排除される。
2006504030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの中に間隔を置いて取り付けた２本の平行な軸に取り付けられた反対方向に回転する２つのロータを備え、前記軸のうちの一方が直接に駆動され、もう一方の軸が、これら軸に取り付けられた互いにかみ合った歯車によって駆動される圧縮機であって、前記ハウジングが、周囲壁とともに互いに一体に形成され、それらの中に前記軸が取り付けられており、それらの間に前記歯車が配置されている半径方向の２つの壁と、取り外し可能な側面のカバーによって密封された開口を有する側壁とを含むことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記半径方向の壁のうちの一方が半径方向の外壁であり、もう一方の半径方向の壁が、その一方の側で、前記半径方向の外壁とともに前記歯車を収容する歯車室を画定し、もう一方の側で、前記ロータを収容する作用室を画定する中間壁であることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記ロータが前記軸に片持ち梁式に取り付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記中間壁から遠いほうの端面で、前記作用室が、半径方向のハウジング・カバーによって密封されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記中間壁から遠いほうの端面で、前記作用室は、吐出し口がその中に形成されたハウジング・カバーによって密封されており、前記吐出し口が、内部圧縮段階の後にロータの回転で露出され、吸込み段階の間は一方の前記ロータの端面によって閉じられることを特徴とする、請求項２又は３に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記ハウジングが、前記ハウジング・カバーに面したその端面に、前記ハウジングの中に位置する全ての軸方向の通路及びボア・ホールの中で最も大きな幅を有し、前記ベース・ボディの１回のセットアップでのこの開口を通した機械加工のためにこれらに接近することを可能にする開口を有する一体鋳造のベース・ボディを構成することを特徴とする、請求項２から５までのいずれかに記載の圧縮機。
【請求項７】
前記中間壁が、前記半径方向の外壁の軸方向の軸受穴の幅よりも大きな幅を有する軸受を収容するための貫通した軸方向の開口を有することを特徴とする、請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記中間壁の前記ロータの側に軸受カバー・プレートが取り付けられていることを特徴とする、請求項２から７までのいずれかに記載の圧縮機。
【請求項９】
前記軸受カバー・プレートが軸シールを収容するための凹みを有することを特徴とする、請求項８に記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記半径方向のハウジング・カバーに、ファンを取り囲むフードが接続されていることを特徴とする、請求項４から９までのいずれかに記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記ハウジングの周囲壁が、前記周囲壁とともに軸方向の冷却空気ダクトを画定するフードによって取り囲まれており、前記冷却空気ダクトが、前記ハウジング・カバーに隣接した端面から、前記歯車室の前記作用室から遠いほうの側の駆動軸上に配置されたファンまで延びていることを特徴とする、請求項４から９までのいずれかに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングの中に間隔を置いて取り付けた２本の平行な軸に取り付けられた反対方向に回転する２つのロータを備え、一方の軸が直接に駆動され、もう一方の軸が、これらの２本の軸に取り付けた互いにかみ合った歯車によって駆動される圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
反対方向に回転する２つのロータを有する圧縮機は、圧縮機又は真空ポンプとして動作することができる。ＥＰ  １  １６３  ４５０  Ａ１は、鉤爪型ロータ・ブレードを有し、吸気と送気の両方を生み出すようになっており、紙加工（ｐａｐｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）の分野で使用するのに特に適したこのタイプの機械を開示している。このタイプの機械の内部圧縮は、例えばルーツ・ポンプによる圧縮よりも著しく高い圧力比を達成することを可能にする。ポット形のハウジングの中に片持ち梁式に配置されたロータは単純な構造を与える。しかし、一方で２本の軸を結合する歯車、他方で軸取付け部が、別個のハウジング部品の中に配置されており、これらは互いの位置を正確に合わせ、一緒にピンで留める必要がある。同様に、ロータを収容しているポット形ハウジングは、歯車ケーシングと一体に正確にピンで留める必要がある。これによって、ハウジング部品の２つの異なる面にできるだけ正確にピン穴を機械加工する必要が生じる。少しの不正確さが軸の傾斜につながり、それによって軸受荷重の増大、歯車の騒音、及び他の動作不良につながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、製造が簡単であり部品の数が少ないにもかかわらず軸の正確な方向を保証する圧縮機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による圧縮機は、ハウジングの中に間隔を置いて取り付けた２本の平行な軸に取り付けられた反対方向に回転する２つのロータを有する。軸のうちの一方は直接に駆動され、もう一方の軸は、これらの軸に取り付けられた互いにかみ合った歯車によって駆動される。ハウジングは、周囲壁とともに互いに一体に形成され、それらの中に軸が取り付けられた半径方向の２つの壁を有する。歯車は、これらの半径方向の壁と壁の間に配置されている。ハウジングの側壁は取り外し可能なカバーによって密封されている。カバーを取り外すと、これらの開口を通して軸に歯車を取り付けることができる。軸のための軸受穴は、１回のセットアップで一体型ハウジングの中に作り機械加工することができ、そのため、最小数の部品が含まれ、位置合せ誤差の原因が排除される。ハウジングの側壁の開口を密封しているカバーは、シャフトの取付けに一切影響を及ぼさない。このカバーは、油が漏れないように開口を密閉するだけの単純な部品である。これによって、小さな位置の誤りさえも排除され、効率の向上及び運転中の騒音の低減が達成されることが分かった。
【０００５】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の好ましい実施例の説明及び添付図面から明白となろう。
【実施例】
【０００６】
以下に一例として説明する圧縮機は鉤爪型ロータ・ブレードを有するロータを含み、圧縮機及び真空ポンプとして動作させることができる。
【０００７】
台１０の上に、フランジ取付けされた電動機１４を有する一体型のハウジング本体１２が載っている。ハウジング本体１２は、間隔を置いて配置され、周囲壁２０によって互いに接続された２つの平行な半径方向の壁１６、１８を有する。半径方向の壁１６は外壁を形成する。半径方向の壁１８はハウジング本体１２の中間壁を形成し、壁１６と壁１８の間に形成された歯車室２２を、鉤爪型ロータ・ブレードを有する一対のロータ２６、２８を収容する作用室２４から分離する。ロータ２６は、半径方向の壁１６、１８の中に支持された軸３０の１つの軸方向端に片持ち梁式に取り付けられている。これとは反対側の軸３０の軸方向端は電動機１４の出力軸に直接に結合されている。ロータ２８は、半径方向の壁１６、１８の中に同様に支持された第２の軸３２の１つの軸方向端に片持ち梁式に取り付けられている。軸３０、３２は互いに平行であり、互いから間隔を置いて配置されている。軸３０、３２は、歯車室２２の中に配置された互いにかみ合った２つの歯車３４、３６によって互いに結合されており、そのため軸３０、３２は反対向きに同時に回転する。
【０００８】
ハウジング本体１２は、外側から取り付けられたカバー４０によって閉じることができる開口３８を持つ側壁を有する。この開口３８は、カバー４０を取り外した状態で歯車３４、３６を歯車室２２の中に挿入して軸３０、３２に取り付けることができる寸法を有する。
【０００９】
作用室２４の側では、軸受カバー・プレート４２が中間壁１８に取り付けられている。軸受カバー・プレート４２から遠いほうの作用室２４の軸方向端は、半径方向のハウジング・カバー４４によって閉じられている。ハウジング・カバー４４に隣接して、例えば軸３０に結合されたファン又は外部駆動装置を備えたファンを取り囲むフード４６がある。
【００１０】
記載の圧縮機はいわゆる鉤爪型圧縮機、すなわち鉤爪形のロータ・ブレード及び内部圧縮を有する機械を含むことが好ましい。図４に、このような機械のサイクルの３つの段階、具体的にはａ）圧縮過程の始まり、ｂ）圧縮過程の進んだ段階、そしてｃ）圧縮された体積の放出段階を示す。図４ａ）に示した段階の前には吸込み段階がある。この段階では、共有の吸込室が満たされ、次いでこれが２つの部分室に分割され、最後にこれらが結合されて共有の体積になる。この体積は次いで内部圧縮を受ける。Ａで示した吐出し口は、内部圧縮段階及び吸込み段階の間、回転した下側のロータの１つの端面によって閉じられる。図４ｂ）に示した状態から始まって、吐出し口Ａは下側ロータによって露出され、圧縮された体積を吐出し口Ａを通して放出することができる。この吐出し口は、圧縮機の作用室からハウジング・カバー４４を通して軸方向に続いている。
【００１１】
図５に、中間壁１８の軸取付け部及び軸受カバー・プレート４２に配置した軸シールの拡大図を示す。この軸取付け部は、全体が５０で示された２重玉軸受からなる。軸シールを収容する軸受カバー・プレート４２には凹み５２が形成されている。凹み５２の中には軸封リング５４が配置されており、このリングはゴム弾性材料でできており、軸３２に焼きばめされたスリーブ５６の外周と密封係合した先のとがった密封縁５４ａを有する。スリーブ５６は、密封リング５８によって軸３２から密封されている。スリーブ５６は、軸方向に互いに隣り合った２つの密封リング６０を収容する半径方向に隆起したショルダ５６ａを有する。密封リング６０は、軸受カバー・プレート４２の凹みの内周からスリーブ５６を密封する役目を果たす。密封リング５４と軸受カバー・プレート４２の凹みとの間には、ボア・ホール６４と連絡した空間６２が残っている。ボア・ホール６４は、軸受カバー・プレート４２を通して外側まで通じている。
【００１２】
図５に示した軸シールの特徴は、軸シールが軸受カバー・プレート４２のところに配置されていることにあり、このようにすると、ハウジングのベース・ボディの開いた端面から問題なく取り付けることができる。
【００１３】
図６に示した圧縮機の実施例では、ハウジングのベース・ボディが、ハウジングの外周とともに軸方向の冷却空気ダクト７２を画定するフード７０によって取り囲まれている。冷却空気ダクト７２は、ハウジング・カバー４４の隣りの保護グリル７４からハウジングの外周に沿って軸方向に歯車室の裏側まで延びており、そこでダクトは、ファン室７６の中へ半径方向内側へ開いている。ファン室７６の中には、下側軸３０に結合された駆動軸に固定されたロータを有するファンが配置されている。冷却空気は半径方向下方へ出ていく。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】圧縮機の側面図である。
【図２】この圧縮機の軸方向断面図である。
【図３】この圧縮機の一体型ハウジング本体の斜視図である。
【図４】内部圧縮を示すための３つの概略図である。
【図５】軸封の拡大詳細図である。
【図６】この圧縮機の代替実施例の軸方向断面図である。
【図１】
2006504030.tif 000003
【図２】
2006504030.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006504030.tif 000007
【図６】
2006504030.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月22日(2004.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
反対方向に回転する２つのロータを有する圧縮機は、圧縮機又は真空ポンプとして動作することができる。ＥＰ  １  １６３  ４５０  Ａ１は、鉤爪型ロータ・ブレードを有し、吸気と送気の両方を生み出すようになっており、紙加工（ｐａｐｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）の分野で使用するのに特に適したこのタイプの機械を開示している。このタイプの機械の内部圧縮は、例えばルーツ・ポンプによる圧縮よりも著しく高い圧力比を達成することを可能にする。ポット形のハウジングの中に片持ち梁式に配置されたロータは単純な構造を与える。しかし、一方で２本の軸を結合する歯車、他方で軸取付け部が、別個のハウジング部品の中に配置されており、これらは互いの位置を正確に合わせ、一緒にピンで留める必要がある。同様に、ロータを収容しているポット形ハウジングは、歯車ケーシングと一体に正確にピンで留める必要がある。これによって、ハウジング部品の２つの異なる面にできるだけ正確にピン穴を機械加工する必要が生じる。少しの不正確さが軸の傾斜につながり、それによって軸受荷重の増大、歯車の騒音、及び他の動作不良につながる。
米国特許第２６３５５５２Ａ号は、液体、主に食品又は飲料を加圧移送するための回転ポンプを開示している。このポンプは平行な２本の軸を含み、それぞれの軸が、該軸に片持ち梁式に取り付けられたロータを有する。このポンプは、歯車を収容するための歯車室を有する歯車ケーシングと、ロータを収容するための作用室を有する、歯車ケーシングにボルトで留められた作用ケーシングとを含む。これらの軸は、歯車ケーシングの端壁の中に取り付けられている。
米国特許第１３８６７９２Ａ号は、ケーシング及び２本の平行な軸を備え、それぞれの軸が該軸に固定されたロータを有する回転ブロワを開示している。このケーシングの中には、作用室、歯車室及び作用室と歯車室の間の空気室が配置されている。その一方の側で、作用室は、半径方向のカバーによって境界が定められている。軸は、歯車室の境界を定める端面にある外壁及び半径方向のカバー中に取り付けられている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明による圧縮機は、ハウジングの中に間隔を置いて取り付けた２本の平行な軸に取り付けられた反対方向に回転する２つのロータを有する。軸のうちの一方は直接に駆動され、もう一方の軸は、これらの軸に取り付けられた互いにかみ合った歯車によって駆動される。ハウジングは、周囲壁とともに互いに一体に形成され、それらの中に軸が取り付けられた半径方向の２つの壁を有する。歯車は、これらの半径方向の壁と壁の間に配置されている。ハウジングの側壁は取り外し可能なカバーによって密封されている。カバーを取り外すと、これらの開口を通して軸に歯車を取り付けることができる。軸のための軸受穴は、１回のセットアップで一体型ハウジングの中に作り機械加工することができ、そのため、最小数の部品が含まれ、位置合せ誤差の原因が排除される。ハウジングの側壁の開口を密封しているカバーは、シャフトの取付けに一切影響を及ぼさない。このカバーは、油が漏れないように開口を密閉するだけの単純な部品である。これによって、小さな位置の誤りさえも排除され、効率の向上及び運転中の騒音の低減が達成されることが分かった。
本発明による圧縮機機械では、半径方向の壁のうちの一方が半径方向の外壁であり、もう一方の半径方向の壁が、その一方の側で、半径方向の外壁とともに歯車を収容する歯車室を画定し、もう一方の側で、ロータを収容する作用室を画定する中間壁である。本発明による圧縮機は、中間壁から遠いほうの端面で、作用室が、半径方向のハウジング・カバーによって密封されており；ハウジングが、ハウジング・カバーに面したその端面に、ハウジングの中に位置する全ての軸方向の通路及びボア・ホールの中で最も大きな幅を有し、ベース・ボディの１回のセットアップでのこの開口を通した機械加工のためにこれらに接近することを可能にする開口を有する一体鋳造のベース・ボディを構成し；中間壁が、半径方向の外壁の軸方向の軸受穴の幅よりも大きな幅を有する軸受を収容するための貫通した軸方向の開口を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１２）の中に間隔を置いて取り付けた２本の平行な軸（３０，３２）に取り付けられた反対方向に回転する２つのロータ（２６，２８）を備え、前記軸のうちの一方が直接に駆動され、もう一方の軸が、これら軸に取り付けられた互いにかみ合った歯車（３４，３６）によって駆動される圧縮機であって、
前記ハウジング（１２）が、周囲壁とともに互いに一体に形成され、それらの中に前記軸（３０，３２）が取り付けられており、それらの間に前記歯車（３４，３６）が配置されている半径方向の２つの壁（１６，１８）と、取り外し可能な側面のカバー（４０）によって密封された開口（３８）を有する側壁とを含み、
前記半径方向の壁のうちの一方が半径方向の外壁（１６）であり、もう一方の半径方向の壁が、その一方の側で、前記半径方向の外壁とともに前記歯車を収容する歯車室（２２）を画定し、もう一方の側で、前記ロータ（２６，２８）を収容する作用室（２４）を画定する中間壁（１８）である圧縮機において、
前記中間壁（１８）から遠いほうの端面で、前記作用室（２４）が、半径方向のハウジング・カバー（４４）によって密封され、
前記ハウジング（１２）が、前記ハウジング・カバー（４４）に面したその端面に、前記ハウジング（１２）の中に位置する全ての軸方向の通路及びボア・ホールの中で最も大きな幅を有し、前記ベース・ボディの１回のセットアップでのこの開口を通した機械加工のためにこれらに接近することを可能にする開口を有する一体鋳造のベース・ボディを構成し、
前記中間壁（１８）が、前記半径方向の外壁（１６）の軸方向の軸受穴の幅よりも大きな幅を有する軸受を収容するための貫通した軸方向の開口を有することを特徴とする、圧縮機。
【請求項２】
前記ロータ（２６，２８）が前記軸（３０，３２）に片持ち梁式に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記中間壁（１８）から遠いほうの端面で、前記作用室（２４）は、吐出し口がその中に形成されたハウジング・カバー（４４）によって密封されており、前記吐出し口が、内部圧縮段階の後にロータ（２６，２８）の回転で露出され、吸込み段階の間は一方の前記ロータの端面によって閉じられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記中間壁（１８）の前記ロータの側に軸受カバー・プレート（４２）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれかに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記軸受カバー・プレート（４２）が軸シールを収容するための凹みを有することを特徴とする、請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記半径方向のハウジング・カバー（４４）に、ファンを取り囲むフード（７０）が接続されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載の圧縮機。
【請求項７】
前記ハウジング（１２）の周囲壁が、前記周囲壁とともに軸方向の冷却空気ダクト（７２）を画定するフード（７０）によって取り囲まれており、前記冷却空気ダクト（７２）が、前記ハウジング・カバー（４４）に隣接した端面から、前記歯車室（２２）の前記作用室（２４）から遠いほうの側の駆動軸上に配置されたファンまで延びていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載の圧縮機。
【国際調査報告】
2006504030.tif 000009
2006504030.tif 000010
2006504030.tif 000011
2006504030.tif 000012
2006504030.tif 000013
2006504030.tif 000014