JPS6291602A - 内部軸線単回転機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内部軸線単回転機械に関するものである。

従来の技術 このタイプの機械として知られているものにおいて、２
つの回転子間のシールギャップにある程度の寸法を与え
ることは、シール損失と摩擦損失との大ぎさの間で、不
満足な妥協を与えることであり、シールギャップを小さ
くすることもまた、高い摩擦１員失とは別に、￥Ｊ造お
よび組立てにおける精度に関し、高疫な要求がなされる
ことになる。

発明が解決すべき問題点 本発明の問題とするところは、このタイプの機械におけ
るこの種の妥協を改善することであり、シールギャップ
において相対的に限られた損失の場合に、２つの機械回
転子の間で良好なシール効果を得ることである。

本発明は、シールギャップを形成する回転子の回転中の
部分的かつ時間的変化に伴うシールギャップのポジショ
ンの重要性およびシールギャップまたはその表面の形に
関して、低い圧力側から単回転機械の高い圧力側をシー
ルするために、シールギャップの形成に関して、外部回
転子と共に、内部回転子のそれぞれの表面部分のそれぞ
れの評価にもとづくものである。

問題点を解決ザるための手段 本発明の内部軸線単回転機械は、外部回転子および内部
回転子を有し、取入れ口および取出し口（７，８）を周
囲に設けた通常の覆い（１）により囲まれ、そこで回転
子連動の結東として、それらの回転子が回転子（２，３
）の変換面部分で、互いに回転およびもしくはスライド
するシールギャップ形成によって、容積変゛化とともに
駆動空間を形成し、そこで回転軸線をもとにして、内部
回転子（３）が放射方向の内方および外方周辺面（１２
ａ　、１２ｂ　；３２．３３＞をそれらの間の移動面（
３４）と同様に有し、２つの回転子間のシールギャップ
（Ｄ３）が、内部回転子（３）の放甲方向の外方周辺面
（１２ａ、１２ｂ）上でその移動面＜　：ｉ　４　＞よ
りも小さくなっていることを特徴とする構成を有する。

実施例 第１図から第６図および第７図によって示されている単
回転機械の実施例は、それぞれ似通っている。なぜなら
いずれのものにおいても、外部回転子の連動部分２ａ、
２ｂ、２ｃと内部回転子３ａ　、３ｂとの数の対応比に
ともなって、外部回転子２と内部回転子３の速度比が２
：３となっているからである。しかしながら、本弁明は
一般に、例えば速度比４：３．５：４などの内部軸線単
回転機械についても用いることができる。

内部軸線単回転機械の基本的原理によれば、外部回転子
２の外側周辺部４は、機械の覆い１に固定された内部回
転子３の軸線５を囲み、そして２つの回転子２．３の２
つの軸線５．６は互いに空間を保っている。回転子２，
３あるいはその軸線５．６の相ｎ配列は、結果的に、内
平山車にたとえることができる。

覆い１の周囲に設けられたダクト、例えば機械の取入れ
ロアおよび取出し口８などの相Ｔｊ、密閉を行うために
、２つの回転子２．３は、いくつかのシール点もしくは
部分Ｄ１．Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４゜Ｄ５などにおいて互いに
接近した間隙でシールされてＪ５す、２つの向い合った
周辺部分ｉｏ、１ｉに沿って外部回転子の連動部分２ａ
、２ｂ、２ｃの外側周辺部分４およびまたは内部回転子
３の連動部分３ａ　、３ｂの外側部分１２は、機械覆い
１の内側面に近接した間隙でシールされている。この接
近もしくは該シールギャップの幅は、例えば製造品質あ
るいは機械の意図される使用のための機能として、ある
いは機械を通って流れる媒体密度により、およそ０．０
５ｍｍからＱ、１＋ｎｍである。

互いに部分的もしくは時間的変化をとらなうシールギャ
ップを形成する回転子２，３Ｊ５よび覆い１の周回面が
、回転子２．３の互いに平行な軸線５．６に対しても平
行であるということは第１図からも判断て・きる。内部
回転子３のジ１メーナル１４．１５は、側面の覆い板１
ａ、Ｉｂ上の潤滑ベアリング１６．１７によって取イ」
けられ、一方外部回転了２はハブのよう４Ｃ中空軸ジｔ
！−ナル１８．１９によって、内部回転子３の潤滑ベア
リングを囲んでいる該側面の覆い板１ａ、１ｂに１、ｌ
？ｌ滑ベアリング２０．２１によって取付けられている
。側面の覆い板１ａ、Ｉｂの内側に固定された密閉板２
２．２３は２つの回転子２，３の間に形成された機械の
運転空間を軸方向に密閉し、内部回転子３の平行な側面
２４．２５がシールギャップ形成空間どともに密閉板２
２．２３に泊って平１斤に移動する。２つの回転子間の
相互連動は、ギＸ７のＪ、うなものによることは基本的
には必要ではないが、この例ではギヤ２６．２７による
駆動結合であり、そのうちの１つのギヤは内部歯車によ
って、ハブのような中空ジャーナル１つ上に形成される
。内部回転子３のジャーナル１５上に取イ」けられたギ
ヤ２８は、機械がガス流によって駆動されるかあるいは
圧縮機のように駆動されるによって、駆動もしくは被駆
動される。

運転原理は、第１図から第３図までに示されでいる機械
の運動学的な構成と同様に、過去に公開されてはいない
が、先の出願Ｉ］の西ドイツ公開１・ｒ許第３４３２９
１５号に示されている。

第４図から第７図までは、特定のシール点もくしは部分
Ｄ１からＤ５におけるシールギャップの大きさを、内部
回転子（第４図、第５図、第７図）の外部回転子（第６
図）に関する佐賀関係について、破線と拡大によって示
したものであり、該破線は回転子がシールギャップを形
成しないときの、内部あるいは外部回転子のサイズを示
すものである。製造しうる最も狭いシτル点に対するシ
ールギャップの実際の幅は、例えば０．０５ｍｍであり
、同様に製造しうる最大のシール点の幅は０．１ｍｍで
ある。

本発明の実施例によると、′どのようなケースにおいて
も、最小のシールギャップは例えば、０３点あるいは、
第３ａ図から第３ｆ図までと、第３１図から第３１図ま
でのように、内部回転子３の放射方向の外側の周囲面１
２ａ、１２ｂ。

１２ｃと、外部回転子の連動部２ａ、２ｂ、２ｃとの間
にある。このことは、第７図の実施例の周囲面１２ａ’
：１２ｂ’　と同じく、周囲面１２ａ。

１２ｂから限定された距離を持つ第４図および第５図の
実施例における破線によって示されている。

第６図の実施例において、該連動部分の破線と比較した
実線の輪郭線によって示されているように、は小のシー
ルギャップは、回転子２．３間の同じ連動点Ｄ３におけ
る連動部分２ａ、２ｔ＋、２ｃの相当してさらに小ざく
される寸法によって得られる。このようにして、故０４
方向の内側コープ一部分３０において、理論上の破線の
輪郭線と実線輪郭線との間の距離は最小に保たれる。相
当してサイズを縮小してゆくことの代わりに、例えば内
部回転子（第４．第５．および第７図）上あるいは外部
回転子（第６図）上のみのシールギャップを考慮にいれ
て、両回′転子２．３上の理論上のシールギ１７ツブの
輪郭線に関して、相対的に（ノイズを切詰めてゆくとい
う方法（図示せず）がある。

内部回転子３の外側周辺部上の小さいシールギｉ・ツブ
の選択は、第３ａ図から第３ｒ図までと、第３１図から
第３１図までの回転ポジションに対応する部分の良好な
シールギャップが、より大きな意義を持つことで・訂明
される。なぜなら、この回転位動では、機械の低圧Ｊ３
よび高圧側が、シールギャップＤ３によって互いにＮ１
されるだ（Ｊであり、円周方向における両回転子面の狭
い１と近ゾーンに（１５いて、該シールギャップＤ３は
、相対的に・弱いシール効果しか持たないからである。

内部回転子３の放射方向内方周辺面３２．３３の近傍の
間での回転子の回転が生じている間、シールギせツブＤ
４ちまた明らかに機織の低圧側と高圧側をｎいに離しさ
えすればよいが、摩擦損失を減少するためににり広いシ
ーリングギャップＤ４を許容することが可能である。な
ぜならこの部分では、シールギ１７ツブに近接した両回
転子２゜３の面が、互いに制限された距離を保ら、また
それゆえにそれがシール効果もしくはシールｒトップの
周辺方向への拡がりに貢献するからである。

放射方向の内方周辺面３２．３３上の大きく広いシール
ギャップは、特にもし機械が、第４図に示された相当例
のように、例えば２０００　Ｏｒ、ｐ、ｍ。

以上の高速度回転での使用が意図されているとぎなどに
、さらに圧力流による損失を減少できるという利点に通
じる。

しかしながら、もし気体が１として相対的に低回転速度
、低密麻での使用が意図され（いるならば、なるべく狭
いシールギャップＤ４がまた、良クイなシール作用を得
るために、第５図の実施例に示されているように、内部
回転子の放射方向内方周辺面３２．３３上に設けられる
。

放射方向外方周辺面１２ａ、１２ｂと内方周辺面３２．
３３との門に設けられた移動面３４の部分において、本
発明のどの実施例においても、連動部分２ａ、２ｂ、２
ｃの内側面３５．３６に対して生ずるシールギャップは
、放射方向外方周辺面１２ａ、１２ｈ内の部分よりも広
くなっており、そのためそこで生じる摩擦損失は、それ
に対応して低くなる。これは、重大なシール損失なしで
済よづ°ことが可能である。なぜなら第３ａ図から第３
ｂ図まＣの回転ポジションの図示によると、これらのシ
ールギ１１ツブＤ１．Ｄ２は、放射方向外方周辺面１２
ａおよび１２ｂが、覆いの内側面の周辺部分１ｏ、ｉｉ
に対して非常に接近しているときのみに生じるので、そ
れらは単に機械の８圧側から低圧側をシールするために
６任を負うのではないからである。どのような場合にお
いても、これらの移動面に対するさらに良好なシール作
用は、内側面３５．３６との南面連動Ｊ３よび圧力傾斜
方向における対応平面シールギャップ形成空間による・
ものである。

以上のように示した方法における移動面３４上のシール
ギャップ形成連動ポジションによって、シールギャップ
Ｄ１．Ｄ２の幅は、第５図Ｊ３よび第６図に示されてい
るように内部回転子の軸ＦＡ５からの距離に応じて有効
に拡大され、そのため内部および外部回転子上に普通よ
り小さいサイズで設りられた対応シールギャップの幅は
、外方に向かって放射方向に広がっている。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は内部軸線単回転機械の実施例の軸
および半径断面図、第３ａ図から第３ｂ図までは第１図
および第２図による単回転機械の回転ポジションを示し
、第４図から第６図までは第１図から第３図までによる
機械と別の実施例、そして第７図はさらに別の内部軸線
単回転機械の実施例を示ｑ断面図である。 １・・・覆い、２・・・外部回転子、２ａ、２ｂ、２ｃ
・・・連動部分、３・・・内部回転子、３ａ　、３ｂ・
・・連動部分、４・・・外側周辺部分、５．６・・・軸
線、７・・・取入れ口、８・・・取出し口、１０．１１
・・・周辺部分、１２・・・外側部分、１２ａ、１２ｂ
・・・外方周辺面、１４．１５・・・ジャーナル、１６
．１７・・・潤滑ベアリング、１８．１９・・・中空軸
ジャーナル、２０゜２１・・・潤滑ベアリング、２２．
２３・・・密閉板、２４．２５・・・側面、２６．２７
・・・ギヤ、３２゜３３・・・内方周辺面、３４・・・
移動面。 ＦＩＧ、７ ８．補正の内容 手　　　続　　　補　　　正　　　占（方式）％式％ １、事例の表示 昭和６１年特許願第２００２２３号 ２、発明の名称 内部軸線単回転機械 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出願人 住所　　ドイツ連邦共和国　ボデンンゼー　リンダウア
イヒバルトストラッセ　５４ 氏名　　フエリックス　バンケル 国籍　　ドイツ連邦共和国 ４、代理人〒１０５ （ばか１名） ５、補正命令の日付 昭和６１年１０月８日（昭和６１年１０月２８日発送）
６、補正により増加する発明の数　　　な　しく１）願
書を別紙のとおり？［する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）取入れ口および取出し口（７、８）を周囲に設け
   た通常の覆い（１）により囲まれ、そこで回転子連動の
   結果として、それらの回転子が回転子（２、３）の変換
   面部分で、互いに回転およびもしくはスライドするシー
   ルギャップ形成によって、容積変化とともに駆動空間を
   形成し、そこで回転軸線をもとにして、内部回転子（３
   ）が放射方向の内方および外方周辺面（１２ａ、１２ｂ
   ：３２、３３）をそれらの間の移動面（３４）と同様に
   有し、２つの回転子間のシールギャップ（Ｄ３）が内部
   回転子（３）の放射方向の外方周辺面 （１２ａ、１２ｂ）上で、その移動面（３４）よりも小
   さくなっていることを特徴とする、外部回転子および内
   部回転子を有する内部軸線単回転機械。
2. （２）内部回転子（３）の放射方向の外方周辺面（１２
   ａ、１２ｂ）上のシールギャップが、放射方向の内方周
   辺面（３２、３３；第４図）よりも狭くなっている特許
   請求の範囲第１項記載の内部軸線単回転機械。
3. （３）放射方向の内方周辺面（３２、３３）上に生じる
   シールギャップ（Ｄ４）が、内部回転子（３）の移動面
   （３４）上に生じるシールギャップ（Ｄ５）よりも狭く
   なっている特許請求の範囲第１項または第２項記載の内
   部軸線単回転機械。
4. （４）放射方向の外側方向において、移動面（３４）上
   に生じるシールギャップ（Ｄ５）が広がりを増してゆく
   特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載
   の内部軸線単回転機械。
5. （５）シールギャップ（Ｄ１からＤ５まで）が、１つま
   たは両回転子上に、回転子（２、３）のシールギャップ
   の自然な形態、すなわち運動学的に生じる相対的なサイ
   ズの縮小により形成された特許請求の範囲第１項から第
   ４項のいずれかに記載の内部軸線単回転機械。