JP2884067B2 - ルーツ式ブロワー - Google Patents
ルーツ式ブロワーInfo
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- JP2884067B2 JP2884067B2 JP8188224A JP18822496A JP2884067B2 JP 2884067 B2 JP2884067 B2 JP 2884067B2 JP 8188224 A JP8188224 A JP 8188224A JP 18822496 A JP18822496 A JP 18822496A JP 2884067 B2 JP2884067 B2 JP 2884067B2
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- JP
- Japan
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- casing
- roots
- rotor
- suction port
- blower
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
- F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
- F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
- F04C29/0035—Equalization of pressure pulses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流域下水道、小規
模の汚水処理場等において曝気用として用いられるブロ
ワーであって、運転時の低騒音化を図ったルーツ式ブロ
ワーに関する。
模の汚水処理場等において曝気用として用いられるブロ
ワーであって、運転時の低騒音化を図ったルーツ式ブロ
ワーに関する。
【０００２】
【従来の技術】容積移動形式のルーツ式ブロワーにおい
て、吐出行程の開始時に過給吸気がローターとケーシン
グとの間の狭い間隙から低圧室へ逆流することによって
騒音が発生することは知られている。かかる騒音を低下
させる対策として、本件出願人は、実開昭４９−６３５
０７号公報においてケーシング内壁面にローターの回転
方向の直行溝を設けたルーツ式ブロワーを、特開平３−
１２４９８６号公報においてケーシング内壁面にロータ
ーの軸方向と平行な仮想線に対して一定の角度をもって
ヘリカル溝を設けた構成のルーツ式ブロワーを提案して
いる。また、実開昭６２−１７３５７９号公報には、ロ
ーターの回転方向後側の葉片により吸入口との連通が遮
断されるときの回転方向前側の葉片の頂部の位置から吐
出口までの間のケーシング内壁面に、ローターの軸方向
の直線溝を設け、低騒音化を図った過給機が開示されて
いる。
て、吐出行程の開始時に過給吸気がローターとケーシン
グとの間の狭い間隙から低圧室へ逆流することによって
騒音が発生することは知られている。かかる騒音を低下
させる対策として、本件出願人は、実開昭４９−６３５
０７号公報においてケーシング内壁面にローターの回転
方向の直行溝を設けたルーツ式ブロワーを、特開平３−
１２４９８６号公報においてケーシング内壁面にロータ
ーの軸方向と平行な仮想線に対して一定の角度をもって
ヘリカル溝を設けた構成のルーツ式ブロワーを提案して
いる。また、実開昭６２−１７３５７９号公報には、ロ
ーターの回転方向後側の葉片により吸入口との連通が遮
断されるときの回転方向前側の葉片の頂部の位置から吐
出口までの間のケーシング内壁面に、ローターの軸方向
の直線溝を設け、低騒音化を図った過給機が開示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したル
ーツ式ブロワーでは騒音の抑制がまだ不十分であること
から、住環境や職環境を良くするためにも騒音をより減
少させることが要望されている。また、生産コストの点
から小型で高速回転構造とすることが望ましいが、かか
る構造は騒音の上昇を招くことからそれに対応して低騒
音化を図ることは技術的に困難であった。
ーツ式ブロワーでは騒音の抑制がまだ不十分であること
から、住環境や職環境を良くするためにも騒音をより減
少させることが要望されている。また、生産コストの点
から小型で高速回転構造とすることが望ましいが、かか
る構造は騒音の上昇を招くことからそれに対応して低騒
音化を図ることは技術的に困難であった。
【０００４】この発明の目的は、運転時に発生する騒音
の低減効果に優れたルーツ式ブロワーを提供することに
ある。
の低減効果に優れたルーツ式ブロワーを提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、吸入口と吐出口を形成した
ケーシング内に一対のローターを設け、吸入口と吐出口
間が連通することのないように両ローターを回転させる
ことにより吸入口から空気を吸入し、吸入した空気を圧
縮しないで吐出口から吐出するルーツ式ブロワーにおい
て、前記ローターの回転方向後側の葉片により吸入口と
の連通が遮断されるときの回転方向前側の葉片の頂部の
位置から吐出口までの領域のケーシング内壁面に、複数
のジグザグ状の屈折溝をローターの回転方向に形成する
ことを特徴とする。
に請求項１に記載の発明は、吸入口と吐出口を形成した
ケーシング内に一対のローターを設け、吸入口と吐出口
間が連通することのないように両ローターを回転させる
ことにより吸入口から空気を吸入し、吸入した空気を圧
縮しないで吐出口から吐出するルーツ式ブロワーにおい
て、前記ローターの回転方向後側の葉片により吸入口と
の連通が遮断されるときの回転方向前側の葉片の頂部の
位置から吐出口までの領域のケーシング内壁面に、複数
のジグザグ状の屈折溝をローターの回転方向に形成する
ことを特徴とする。
【０００６】同様の目的を達成するために請求項２に記
載の発明は、請求項１に記載のルーツ式ブロワーにおい
て、前記屈折溝は、ケーシング内壁面における前記ロー
ターの軸方向と平行な仮想線に対する左上がり及び右上
がりの傾斜角を異ならせて構成されていることを特徴と
する。
載の発明は、請求項１に記載のルーツ式ブロワーにおい
て、前記屈折溝は、ケーシング内壁面における前記ロー
ターの軸方向と平行な仮想線に対する左上がり及び右上
がりの傾斜角を異ならせて構成されていることを特徴と
する。
【０００７】同様の目的を達成するために請求項３に記
載の発明は、請求項２に記載のルーツ式ブロワーにおい
て、前記傾斜角が、２０〜６０度の範囲であることを特
徴とする。
載の発明は、請求項２に記載のルーツ式ブロワーにおい
て、前記傾斜角が、２０〜６０度の範囲であることを特
徴とする。
【０００８】同様の目的を達成するために請求項４に記
載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のル
ーツ式ブロワーにおいて、前記屈折溝が、隣り合う屈折
溝と部分的に連通するように設けられていることを特徴
とする。
載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のル
ーツ式ブロワーにおいて、前記屈折溝が、隣り合う屈折
溝と部分的に連通するように設けられていることを特徴
とする。
【０００９】
【発明の作用及び効果】ローターの回転方向前側の葉片
の頂部がジグザグ状の屈折溝を設けた領域を通過すると
き、ローターの前側の葉片と後側の葉片及びケーシング
内壁面で囲まれる低圧室と、吐出口とが屈折溝を介して
連通するので、吐出口側から低圧室側へ空気が逆流す
る。その直進性の逆流空気はジグザグ状に形成された屈
折溝を通過する時に、左右方向に向きを変えながらその
流速を徐々に低下させられ、加えて屈折溝の側壁に衝突
して乱流となり圧力の上昇が抑制される。これにより、
上記逆流による騒音が低下し、耳障りな不快な音が解消
される。
の頂部がジグザグ状の屈折溝を設けた領域を通過すると
き、ローターの前側の葉片と後側の葉片及びケーシング
内壁面で囲まれる低圧室と、吐出口とが屈折溝を介して
連通するので、吐出口側から低圧室側へ空気が逆流す
る。その直進性の逆流空気はジグザグ状に形成された屈
折溝を通過する時に、左右方向に向きを変えながらその
流速を徐々に低下させられ、加えて屈折溝の側壁に衝突
して乱流となり圧力の上昇が抑制される。これにより、
上記逆流による騒音が低下し、耳障りな不快な音が解消
される。
【００１０】しかして、このルーツ式ブロワーによれ
ば、吐出口側から低圧室側へ逆流する空気により発生す
る騒音を従来構造のものに比べて約７〜１０ｄＢ低下さ
せることが可能となるという利点がある。
ば、吐出口側から低圧室側へ逆流する空気により発生す
る騒音を従来構造のものに比べて約７〜１０ｄＢ低下さ
せることが可能となるという利点がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態例を
図面に基づいて説明する。図１は３葉のルーツ式ブロワ
ーのケーシングを示す斜視図、図２は同ケーシングに設
けた屈折溝を展開して示す説明図、図３は同ブロワーの
縦断側面図である。
図面に基づいて説明する。図１は３葉のルーツ式ブロワ
ーのケーシングを示す斜視図、図２は同ケーシングに設
けた屈折溝を展開して示す説明図、図３は同ブロワーの
縦断側面図である。
【００１２】図において、３葉のルーツ式ブロワーは吸
入口２と吐出口３を備えたケーシング１内に、一対のロ
ーター５、６が互いに反対方向に回転可能に設けられて
おり、両ローター５、６の回転作動により吸入口２から
空気を吸入し、吸入した空気を圧縮することなく吐出口
３から吐出するように構成されている。
入口２と吐出口３を備えたケーシング１内に、一対のロ
ーター５、６が互いに反対方向に回転可能に設けられて
おり、両ローター５、６の回転作動により吸入口２から
空気を吸入し、吸入した空気を圧縮することなく吐出口
３から吐出するように構成されている。
【００１３】上記ローター５、６の回転方向後側の葉片
により吸入口２との連通が遮断されるときの回転方向前
側の葉片の頂部５ｐ、６ｐの位置から吐出口３までの領
域のケーシング１の内壁面１ａには、図１、２に示すよ
うに複数のジグザグ状の屈折溝１０が、ローター５、６
の回転方向に一定の深さで形成されている。この実施の
形態例における前記領域は、各ローター５、６の中心か
ら６０度の角度範囲である（図３）。
により吸入口２との連通が遮断されるときの回転方向前
側の葉片の頂部５ｐ、６ｐの位置から吐出口３までの領
域のケーシング１の内壁面１ａには、図１、２に示すよ
うに複数のジグザグ状の屈折溝１０が、ローター５、６
の回転方向に一定の深さで形成されている。この実施の
形態例における前記領域は、各ローター５、６の中心か
ら６０度の角度範囲である（図３）。
【００１４】前記屈折溝１０について、図２で示すケー
シング１の内壁面１ａにおけるローター５、６の軸方向
と平行な仮想線Ｌに対する左上がり及び右上がりの傾斜
角α、βは、２０〜６０度の範囲とすることが実験の結
果から適当である。また、傾斜角α、βをそれぞれ異な
らせて構成することも可能である。図２に示す屈折溝１
０は他の屈折溝１０と独立して形成されているが、例え
ば、ケーシングの幅が小さい時、吐出量が少ない場合等
においては、隣り合う屈折溝１０と部分的に連通するよ
うに設けることもできる。
シング１の内壁面１ａにおけるローター５、６の軸方向
と平行な仮想線Ｌに対する左上がり及び右上がりの傾斜
角α、βは、２０〜６０度の範囲とすることが実験の結
果から適当である。また、傾斜角α、βをそれぞれ異な
らせて構成することも可能である。図２に示す屈折溝１
０は他の屈折溝１０と独立して形成されているが、例え
ば、ケーシングの幅が小さい時、吐出量が少ない場合等
においては、隣り合う屈折溝１０と部分的に連通するよ
うに設けることもできる。
【００１５】なお、空気の理論移動容量と屈折溝１０の
容積との比率は、０．０５〜０．２の範囲とすることが
実験の結果から望ましい。
容積との比率は、０．０５〜０．２の範囲とすることが
実験の結果から望ましい。
【００１６】
【実施例】本発明の騒音効果を確認するために、以下に
示す実験を行った。 （騒音測定）口径φ１２５ｍｍ、圧力０.６Ｋｇｆ/ｃｍ
2、吐出量１３.５ｍ3/ｍｉｎ、回転数３０００ｒｐｍ、
動力２２Ｋｇの性能を有する３葉のルーツ式ブロワーを
使用し、このブロワーから１ｍの距離を離れた４箇所の
位置（図４）の騒音を騒音計（リオン(株)、型式ＮＡ-
２０）により測定した。なお、本発明における屈折溝の
傾斜角は４５度とし、比較例I（前掲、特開平３−１２
４９８６号公報に記載のヘリカル溝を設けた構成）にお
けるヘリカル溝の傾斜角は３０度とした（図５）。その
結果を表１に示す。
示す実験を行った。 （騒音測定）口径φ１２５ｍｍ、圧力０.６Ｋｇｆ/ｃｍ
2、吐出量１３.５ｍ3/ｍｉｎ、回転数３０００ｒｐｍ、
動力２２Ｋｇの性能を有する３葉のルーツ式ブロワーを
使用し、このブロワーから１ｍの距離を離れた４箇所の
位置（図４）の騒音を騒音計（リオン(株)、型式ＮＡ-
２０）により測定した。なお、本発明における屈折溝の
傾斜角は４５度とし、比較例I（前掲、特開平３−１２
４９８６号公報に記載のヘリカル溝を設けた構成）にお
けるヘリカル溝の傾斜角は３０度とした（図５）。その
結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】その結果、本発明における騒音値は、比較
例Iに比べて約７ｄＢ（平均値）低下することが認めら
れた。また、図６に示す比較例II（前掲、実開昭４９−
６３５０７号公報に記載の直行溝を設けた構成）、比較
例III（騒音低下のための溝を設けないもの）について
も同様の測定を行ったところ、それらの騒音値は本発明
のものと比べて約１０ｄＢの高い値を示した。
例Iに比べて約７ｄＢ（平均値）低下することが認めら
れた。また、図６に示す比較例II（前掲、実開昭４９−
６３５０７号公報に記載の直行溝を設けた構成）、比較
例III（騒音低下のための溝を設けないもの）について
も同様の測定を行ったところ、それらの騒音値は本発明
のものと比べて約１０ｄＢの高い値を示した。
【００１９】（音の周波数の分析）上記測定位置におけ
る音の周波数を１/３オクターブ時間分析器（リオン
(株)、型式ＳＡ２７）を用いて測定した。その結果を図
７のグラフに示すが、本発明における音の周波数は比較
例Iに比べて遮断効果が広範囲に得られ、騒音が低下し
ていることが認められた。なお、図中に示す音の周波数
は、最大値のものを表す。
る音の周波数を１/３オクターブ時間分析器（リオン
(株)、型式ＳＡ２７）を用いて測定した。その結果を図
７のグラフに示すが、本発明における音の周波数は比較
例Iに比べて遮断効果が広範囲に得られ、騒音が低下し
ていることが認められた。なお、図中に示す音の周波数
は、最大値のものを表す。
【００２０】（ケーシング内の残存圧力の測定）吸入さ
れた空気が吐出されるまでの圧力変化を図８に示す位置
において圧力計を用いて測定した。その結果を図９のグ
ラフに示すが、本発明においては、角度６０°、角
度９０°の間で圧力の急上昇が見られるところ、この部
分は低圧力で空気の流速も小さい範囲であるため騒音の
発生は少なく、角度１２０°〜角度１８０°の間に
おいても緩やかに圧力が高くなっていることから騒音が
抑制されると考えられる。
れた空気が吐出されるまでの圧力変化を図８に示す位置
において圧力計を用いて測定した。その結果を図９のグ
ラフに示すが、本発明においては、角度６０°、角
度９０°の間で圧力の急上昇が見られるところ、この部
分は低圧力で空気の流速も小さい範囲であるため騒音の
発生は少なく、角度１２０°〜角度１８０°の間に
おいても緩やかに圧力が高くなっていることから騒音が
抑制されると考えられる。
【００２１】比較例Iにおいては、角度９０°から
角度１２０°付近で圧力が比較的急上昇しており、空気
の流速が大きくなるために騒音の抑制効果は少ないと思
われる。
角度１２０°付近で圧力が比較的急上昇しており、空気
の流速が大きくなるために騒音の抑制効果は少ないと思
われる。
【００２２】また、比較例IIIにおいては、角度１２
０°と角度１５０°の間で吐出圧力が約０.１８から
０.５８Ｋｇｆ/ｃｍ2に急上昇しており、このため騒音
が高くなることが確認された。
０°と角度１５０°の間で吐出圧力が約０.１８から
０.５８Ｋｇｆ/ｃｍ2に急上昇しており、このため騒音
が高くなることが確認された。
【図１】３葉のルーツ式ブロワーのケーシングを示す斜
視図
視図
【図２】同ケーシングに設けた屈折溝を展開して示す説
明図
明図
【図３】同ブロワーの縦断側面図
【図４】騒音測定位置を示す説明図
【図５】比較例Iのヘリカル溝を展開して示す説明図
【図６】比較例IIの直行溝を展開して示す説明図
【図７】音の周波数の分析結果を示すグラフ
【図８】ケーシング内の残存圧力の測定位置を示す説明
図
図
【図９】ケーシング内の残存圧力の変化を示すグラフ
１→ケーシング ２→吸入口 ３→吐出口 ５、６→ロ
ーター ５ｐ、６ｐ→葉片の頂部 １０→屈折溝 α、β→傾斜角
ーター ５ｐ、６ｐ→葉片の頂部 １０→屈折溝 α、β→傾斜角
Claims (4)
- 【請求項１】 吸入口と吐出口を形成したケーシング内
に一対のローターを設け、吸入口と吐出口間が連通する
ことのないように両ローターを回転させることにより吸
入口から空気を吸入し、吸入した空気を圧縮しないで吐
出口から吐出するルーツ式ブロワーにおいて、前記ロー
ターの回転方向後側の葉片により吸入口との連通が遮断
されるときの回転方向前側の葉片の頂部の位置から吐出
口までの領域のケーシング内壁面に、複数のジグザグ状
の屈折溝をローターの回転方向に形成することを特徴と
するルーツ式ブロワー。 - 【請求項２】 前記屈折溝は、ケーシング内壁面におけ
る前記ローターの軸方向と平行な仮想線に対する左上が
り及び右上がりの傾斜角を異ならせて構成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載のルーツ式ブロワー。 - 【請求項３】 前記傾斜角が、２０〜６０度の範囲であ
ることを特徴とする請求項２に記載のルーツ式ブロワ
ー。 - 【請求項４】 前記屈折溝が、隣り合う屈折溝と部分的
に連通するように設けられていることを特徴とする請求
項１から３のいずれか１項に記載のルーツ式ブロワー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188224A JP2884067B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | ルーツ式ブロワー |
| KR1019970008585A KR100425904B1 (ko) | 1996-06-28 | 1997-03-14 | 루트식 블로어 |
| US08/872,211 US5944501A (en) | 1996-06-28 | 1997-06-10 | Roots blower having zigzag meandering grooves in the casing inner wall surface |
| CN97111883A CN1177063A (zh) | 1996-06-28 | 1997-06-28 | 罗茨式鼓风机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188224A JP2884067B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | ルーツ式ブロワー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018983A JPH1018983A (ja) | 1998-01-20 |
| JP2884067B2 true JP2884067B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=16219956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8188224A Expired - Fee Related JP2884067B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | ルーツ式ブロワー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5944501A (ja) |
| JP (1) | JP2884067B2 (ja) |
| KR (1) | KR100425904B1 (ja) |
| CN (1) | CN1177063A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7226280B1 (en) | 2006-06-01 | 2007-06-05 | Anlet Co., Ltd. | Roots vacuum pump |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0413275A (pt) | 2003-08-04 | 2006-10-10 | Pulmonetic Systems Inc | ventilador portátil, e, sistema de ventilador portátil |
| US7607437B2 (en) | 2003-08-04 | 2009-10-27 | Cardinal Health 203, Inc. | Compressor control system and method for a portable ventilator |
| US7527053B2 (en) | 2003-08-04 | 2009-05-05 | Cardinal Health 203, Inc. | Method and apparatus for attenuating compressor noise |
| US8118024B2 (en) * | 2003-08-04 | 2012-02-21 | Carefusion 203, Inc. | Mechanical ventilation system utilizing bias valve |
| US20050112013A1 (en) * | 2003-08-04 | 2005-05-26 | Pulmonetic Systems, Inc. | Method and apparatus for reducing noise in a roots-type blower |
| US8156937B2 (en) | 2003-08-04 | 2012-04-17 | Carefusion 203, Inc. | Portable ventilator system |
| ES2349957T3 (es) * | 2004-08-04 | 2011-01-13 | Carefusion 203, Inc. | Método y aparato para reducir el ruido de un soplante de tipo roots. |
| US20080181803A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Weinbrecht John F | Reflux gas compressor |
| US7997885B2 (en) | 2007-12-03 | 2011-08-16 | Carefusion 303, Inc. | Roots-type blower reduced acoustic signature method and apparatus |
| US8888711B2 (en) | 2008-04-08 | 2014-11-18 | Carefusion 203, Inc. | Flow sensor |
| JP5370298B2 (ja) | 2010-07-14 | 2013-12-18 | 株式会社豊田自動織機 | ルーツ式流体機械 |
| US20120020824A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | Paul Xiubao Huang | Roots supercharger with a shunt pulsation trap |
| US20120160209A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Boucher Bobby | Turbine having cooperating and counter-rotating rotors in a same plane |
| CN102200127B (zh) * | 2011-07-08 | 2013-01-09 | 张一健 | 低噪音罗茨鼓风机 |
| CN103527491A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-01-22 | 刘保龙 | 一种低噪音双叶罗茨风机 |
| EP2871367B1 (en) * | 2013-11-08 | 2016-04-27 | Volvo Car Corporation | Roots-style blower with leakage mechanisms |
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3620792A1 (de) * | 1986-06-20 | 1987-12-23 | Wankel Gmbh | Aussenachsiges rotationskolbengeblaese |
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