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技術 真空ポンプ及び真空ポンプの製造の為の方法

出願人 プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー
発明者 ユルゲン・ヴィスナー
出願日 2016年2月1日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-016812
公開日 2016年12月15日 (4年0ヶ月経過) 公開番号 2016-211537
状態 特許登録済
技術分野 圧縮機、真空ポンプ及びそれらの系
主要キーワード 電源部材 フラットシール 情報技術的 通過案内 接続コネクター コネクター接続 貫通案内 モーターユニット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月15日)のものです。
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図面 (8)

課題

真空ポンプ組立を簡単とする。

解決手段

ハウジング10、ハウジング10内に設けられた少なくとも一つの機能ユニット、及びハウジング10の外に設けられた少なくとも一つの対向ユニット14を有し、この対向ユニットが、少なくとも一つの線を介して機能ユニットと電気的に及び/又は情報技術的に接続されており、その際、線が、ハウジング壁18内に形成された開口部20を貫通して推移しており、その際、対向ユニット14が、作動向きにおいて、ハウジング壁18に外側に取り付けられており、そして開口部20を覆っており、そして、その際、開口部20及び対向ユニット14が、その寸法に関して、対向ユニット14が、作動向きと異なる組立向きにおいて、開口部20を通って貫通案内可能であるよう互いに合わせられている。

概要

背景

例示的真空ポンプモーター及びモーターユニットの為の制御ユニットを有する。モーターは、真空ポンプのハウジング内部に配置されている。制御ユニットは外側からハウジングに設けられている。その際、ハウジングは、ハウジング内の真空外部領域に対する保護の為にシールされている必要がある。他方、同時に、電気的接続が、モーターと制御ユニットの間に必要である。

先行技術においては、そのような真空ポンプの製造の為の例示的な方法においてモーターは、ハウジング内に設けられている。その結果、線はモーターからハウジングの開口部を通って引き出され、そして線は、ハウジングの外側の制御ユニットの為の接続ユニット電気的に接続され、例えばはんだ付けされる。接続ユニットはその後、外側からハウジングに固定される。

この方法のデメリットは、モーターは、接続ユニットとの接続の後に初めて、完結的にテストされることが可能であるという点に存在する。モーターは、つまり真空ポンプのハウジング内に組み込まれた後に初めてテストされることが可能である。

概要

真空ポンプの組立を簡単とする。ハウジング10、ハウジング10内に設けられた少なくとも一つの機能ユニット、及びハウジング10の外に設けられた少なくとも一つの対向ユニット14を有し、この対向ユニットが、少なくとも一つの線を介して機能ユニットと電気的に及び/又は情報技術的に接続されており、その際、線が、ハウジング壁18内に形成された開口部20を貫通して推移しており、その際、対向ユニット14が、作動向きにおいて、ハウジング壁18に外側に取り付けられており、そして開口部20を覆っており、そして、その際、開口部20及び対向ユニット14が、その寸法に関して、対向ユニット14が、作動向きと異なる組立向きにおいて、開口部20を通って貫通案内可能であるよう互いに合わせられている。

目的

本発明の課題は、真空ポンプの組立を簡単とすることである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ハウジング(10)、ハウジング(10)内に設けられた少なくとも一つの機能ユニット(12)、及びハウジング(10)の外に設けられた少なくとも一つの対向ユニット(14)を有し、この対向ユニットが、少なくとも一つの線(16)を介して機能ユニット(12)と電気的に及び/又は情報技術的に接続されており、その際、線(16)が、ハウジング壁(18)内に形成された開口部(20)を貫通して推移しており、その際、対向ユニット(14)が、作動向きにおいて、ハウジング壁(18)に外側に取り付けられており、そして開口部(20)を覆っており、そして、その際、開口部(20)及び対向ユニット(14)が、その寸法に関して、対向ユニット(14)が、作動向きと異なる組立向きにおいて、開口部(20)を通って貫通案内可能であるよう互いに合わせられていることを特徴とする真空ポンプ

請求項2

開口部(20)が、円形状と異なることを特徴とする請求項1に記載の装置。

請求項3

開口部(20)が、少なくとも基本的に長方形形状又は正方形形状を有することを特徴とする請求項1または2に記載の装置。

請求項4

対向ユニット(14)が、組立向きにおいて最大幅(a)、最大高さ(b)、及び、開口部(20)の平面に対して垂直に推移する長さ(l)を有し、その際、対向ユニット(14)の最大幅(a)が、開口部(20)の幅(c)よりも小さく、そして対向ユニット(14)の最大高さ(b)が、開口部(20)の高さ(d)よりも小さく、その際、対向ユニット(14)の最大幅(a)が、開口部(14)の高さ(d)より大きく、そして、その際、対向ユニット(14)の長さ(l)が、開口部(20)の幅(c)よりも大きい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装置。

請求項5

組立向きにおいて、対向ユニット(14)の最大幅(a)及び長さ(l)が、板形状の要素(22)によって定義されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。

請求項6

板形状の要素(22)が、少なくとも基本的に長方形状または正方形状であることを特徴とうする請求項5に記載の装置。

請求項7

板形状の要素が、対向ユニット(14)の一又は複数の別のコンポーネント担持するキャリアプレート(22)であることを特徴とする請求項5または6に記載の装置。

請求項8

キャリアプレート(22)が、線(16)と接続されている導体板として又は基盤として形成されていることを特徴とする請求項7に記載の装置。

請求項9

対向ユニット(14)が、線(16)と接続された少なくとも一つの接続コネクター(24)を有し、この接続コネクターに、機能ユニット(12)と接続される別の機能ユニットが接続可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。

請求項10

対向ユニット(14)が、ハウジング壁(18)にねじ留めされていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。

請求項11

対向ユニット(14)とハウジング壁(18)の間にシール(26)が設けられていることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。

請求項12

ハウジング壁(18)及び/又は対向ユニット(14)が、シール(18)を収容するための凹部を有することを特徴とする請求項11に記載の装置。

請求項13

線(16)がフレキシブルであることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。

請求項14

線(16)が、対向ユニット(14)と解除不能に接続されていることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。

請求項15

ハウジング(10)及びハウジング(10)の内部に設けるべき少なくとも一つの機能ユニット(12)を有する真空ポンプの製造の為の方法であって、機能ユニットに対して真空ポンプの作動中、ハウジング(10)の外側から電気的及び/又は情報技術的接続が存在し、その際、本方法が以下のステップ、つまり、ハウジング(10)内に機能ユニット(12)を設ける前に、機能ユニット(12)が、少なくとも一つの線(16)を介して対向ユニット(14)と電気的及び/又は情報技術的に接続される、機能ユニット(12)が、ハウジング(10)内に設けられ、そして対向ユニット(14)がハウジング(10)の内部から、ハウジング壁(18)に形成された開口部(20)を貫通して外に向かって案内される、対向ユニット(14)が、外側からハウジング壁(18)に作動向きで取り付けられ、当該作動向きにおいては対向ユニット(14)は開口部(20)を覆っている、開口部(20)及び対向ユニット(14)は、その寸法に関して、対向ユニット(14)が、作動向きと異なる組立向きにおいて開口部(20)を貫通案内されることが可能であるよう合わせられる、というステップを有することを特徴とする方法。

技術分野

0001

本発明は真空ポンプ及び真空ポンプの製造の為の方法に関する。

背景技術

0002

例示的真空ポンプはモーター及びモーターユニットの為の制御ユニットを有する。モーターは、真空ポンプのハウジング内部に配置されている。制御ユニットは外側からハウジングに設けられている。その際、ハウジングは、ハウジング内の真空外部領域に対する保護の為にシールされている必要がある。他方、同時に、電気的接続が、モーターと制御ユニットの間に必要である。

0003

先行技術においては、そのような真空ポンプの製造の為の例示的な方法においてモーターは、ハウジング内に設けられている。その結果、線はモーターからハウジングの開口部を通って引き出され、そして線は、ハウジングの外側の制御ユニットの為の接続ユニット電気的に接続され、例えばはんだ付けされる。接続ユニットはその後、外側からハウジングに固定される。

0004

この方法のデメリットは、モーターは、接続ユニットとの接続の後に初めて、完結的にテストされることが可能であるという点に存在する。モーターは、つまり真空ポンプのハウジング内に組み込まれた後に初めてテストされることが可能である。

先行技術

0005

米国特許出願公開第2002/094277A1号明細書
欧州特許出願公開第1843043A2号明細書

発明が解決しようとする課題

0006

本発明の課題は、真空ポンプの組立を簡単とすることである。

課題を解決するための手段

0007

課題は、真空ポンプによって、請求項1に記載の特徴を有する真空ポンプによって解決される。そしてこれは特に、開口部と対向ユニットが、その寸法に関して、対向ユニットが、作動向きと異なる組立向きにおいて開口部を通して貫通案内可能であるように、互いに合わせられていることによって解決される。

0008

本発明のメリットは、機能ユニットと対向ユニットが、機能ユニットの組立の前に既に、真空ポンプのハウジング内において電気的に及び/又は情報技術的に接続されることが可能である点に存在する。機能ユニットと対向ユニットは、よってまず、他のコンポーネントに依存することなく、真空ポンプの製造プロセスにおいて、極めて早期にテストされることが可能である。これによって、可能性のあるエラーが低い労力・コストのもと除去されることが可能である。第二に、組立自体簡易とされ及び加速される、というのは、対向ユニットに対する線の、例えば熱的な接合が、組立過程の間に省略されることが可能だからである。

0009

特に、対向ユニットに対する線の接続は、製造の際に既に適当な方法でカプセル化されて、又は、鋳出されて(独語:vergossen)形成されることが可能である。というのは、接続は後に真空ポンプの組立の際に、もはや解除される必要が無いからである。これは特に、接続が、確実かつ信頼性をもって、外部の影響から保護されることが可能であり、これによって長期にわたって保護されるというメリットを有する。

0010

機能ユニットおよび対向ユニットは、つまり、真空ポンプの完成したコンポーネントとして、共通して提供されることが可能である。このことは、これらコンポーネントを、ある特化したメーカー(このメーカーは、自身で機能ユニットの完結したテストを実施することができる)による総体としての入手の可能性が開かれる。その上、発明によって、真空ポンプの分解及び修理が簡易化される。というのは、場合によっては存在するシール、例えばОリングフラットシール形式のもの、が、対向ユニットを線から分離することなく簡単に交換されることが可能だからである。

0011

このメリットは、発明に従い、特に、線が対向ユニットとコネクター接続部を介さず接続されているときに達成される。この場合、相応する部材が省略されることが可能である一方で、組立は更に簡単とされる。

0012

機能ユニットは、真空ポンプの為のモーターを有することが可能である。代替として、又は追加的に、機能ユニットは真空ポンプの別の装置を含むことが可能である。これは例えば、測定兼監視装置、真空ポンプ内における体積流の制御の為のバルブ又は他のアクチュエータのようなものである。

0013

電気的及び/又は情報技術的接続は、エネルギー(独語:Leistung)又は情報の伝達の為の手段を有することが可能である。その際、当該手段は、例えば電導体及び/又は光ファイバーを含むことが可能である。

0014

開口部は、円形と異なることが可能である。一つの実施形においては、開口部は、少なくとも基本的に長方形形状を有する。形状の概念は、本発明の別の実施例において、例えば丸め又は面取り又は追加的な切欠きによって、長方形形状のような理想形状と異なる可能性がある基本形状に関する。

0015

本発明の別の実施形においては、対向ユニットは組立向きにおいて最大幅、最大高さ、及び、開口部の平面に対して垂直に推移する長さを有する。その際、対向ユニットの最大幅は、開口部の幅よりも小さく、そして対向ユニットの最大高さは開口部の高さよりも小さい。対向ユニットの最大幅は、ここでは、開口部の高さよりも大きく、そして対向ユニットの長さは開口部の幅よりも大きい。

0016

比較的簡単な幾何に基づくこの実施形においても、対向ユニットによって開口部の完全なカバー保証されることが可能である。「高さ」、「幅」及び「長さ」の概念は、単に、開口部及び対向ユニットの異なる方向における伸張・規模(独語:Ausdehnungen)に関する。特に、「高さ」の概念は、その際、垂直な寸法・大きさの方向に制限されず、例えば、水平な方向における寸法・大きさも意味する。その際、そのような場合には「幅」の概念は、垂直方向における伸張・規模を意味することが可能である。「高さ」、「幅」及び「長さ」は、他の任意の、例えば傾斜した寸法・大きさ方向に関することも可能である。

0017

組立向きにおいて、対向ユニットの最大幅及び長さは、板形状の要素によって定義されることが可能である。換言すると、対向ユニットは、(対向ユニットに)他のコンポーネントが存在する限り、幅及び長さにおいて、対向ユニットの他のコンポーネントよりも大きい板形状の要素を有することが可能である。最大高さは、この場合、板形状の要素の厚さと共に、該厚さの寸法・大きさ方向における別のコンポーネントの寸法・大きさの合算により定義される。

0018

一つの実施形においては、板形状の要素は、少なくとも基本的に長方形である。対向ユニットの製造は、これによって簡易化される。

0019

板形状の要素は、キャリアプレートであることが可能である。キャリアプレートは、対向ユニットの一又は複数のコンポーネントを担持する。別のコンポーネントは、例えば、比較的簡単な部材、例えば一又は複数の接続要素のようなもの、又は複雑な装置、例えば機能ユニットの為の制御ユニットのようなものを含むことが可能である。コンポーネントは、キャリアプレートに其々長期にわたって、又は解除不能に固定されていることが可能である。

0020

別の一つの実施形においては、キャリアプレートは、線と(又は線によって)接続されている、導体板又は基盤(又は金属シート、独語:Platine)として形成されている。導体板又は基盤は、その際、別の線機能の為に形成されている、及び/又は、例えば演算ユニット又は制御ユニットのような別のコンポーネントを有している、及び/又は、電気的に接続することが可能である。

0021

対向ユニットは、線と(線によって)接続される少なくとも一つの接続コネクターを有することが可能である。これには、機能ユニットと接続すべき別の機能ユニットが接続可能である。これによって、対向ユニットは、比較的小さく形成されることが可能である。というのは、追加的に必要なコンポーネントが、ある意味、別の機能ユニット内に、「アウトソース」されることが可能だからである。よって、ハウジング壁内に、小さな開口部のみが必要であり、これを通して比較的小さな対向ユニットのみが貫通案内される必要がある。しばしばぎりぎりである真空ポンプ内の構造空間が、これによってより良好に利用されることが可能である。別の機能ユニットは、例えば制御ユニット、及び/又は、機能ユニットの為の、電源部材等であって、モーターの為のものをハウジング内に有することが可能である。

0022

接続コネクターは、例えば、別の機能ユニットのジャック又はプラグの為の、プラグ又はジャックとして形成されていることが可能である。接続コネクターは、対向ユニットの作動向きにおける外側の面に設けられ、そして、対向ユニットの内側面において線と(線によって)接続されていることが可能である。接続コネクターは、特に対向ユニットの導体板と組み合わせることが可能である。その際、接続コネクターは、少なくとも一つのピンを有することが可能である。このピンは、導体板を通って貫通案内され、そして導体板の内側の面において線とはんだ付けされる。代替的に、又は追加的に、接続コネクターは、導体板の外側に存在する表面に取り付けられていることが可能であり、そして導体経路によって導体板の内側の面と接続され、そしてそこで線と接続されていることが可能である。

0023

他の実施形においては、対向ユニットはハウジング壁にねじ留めされている。これによって、対向ユニットのハウジング壁との簡単かつ解除可能な接続が保証される。

0024

対向ユニットとハウジング壁の間には、シールが設けられていることが可能である。

0025

一つの実施形においては、ハウジング壁及び/又は対向ユニットは、シールを収容するための凹部を有する。この凹部内には、シール、例えばОリングが確実に固定可能であり、そして例えば、ハウジング壁への対向ユニットのねじ留めによって、定義された圧縮が可能である。必要なシール作用を達成するためである。

0026

線はフレキシブルであることが可能である。対向ユニットは、これによって特別簡単に開口部を通して通過案内されることが可能である。特に、線は、一又は複数のケーブルを含む。これらは、其々一又は複数の心線を有することが可能である。

0027

一つの発展形においては、線は対向ユニットと解除不能に接続されている。線は、対向ユニットと例えばはんだ付けされ及び/又は鋳出されている。これによって接続の安定性と、外部の影響からの保護が改善される。

0028

課題は更に、請求項15に記載の真空ポンプの製造のための方法によって解決される。これは例えば、装置の上述した実施形に相当して更に改善されることが可能である。

0029

別の実施形は、従属請求項、明細書及び図面に記載されている。

0030

本発明を以下に簡略図を参照しつつ、単に例示的に説明する。

図面の簡単な説明

0031

対向ユニットおよびこれと接続される発明に従う機能ユニットの図
対向ユニットの側面図
対向ユニットの背面図
ハウジング壁内の開口部を有する発明に係るハウジングの一部の図
組立向きにおいて開口部を通って通過案内された対向ユニットの図
作動向きにおいてハウジング壁に固定されている対向ユニットの図
対向ユニット14と開口部20の大きさの比率の図

実施例

0032

図1には、機能ユニット12と対向ユニット14(独語:Gegeneinheit)が表されている。これらは、三つの線(独語:Leitungen)を介して接続されている。機能ユニット12は、例えば真空ポンプのモーターを有する。対向ユニット14は、導板として形成されたキャリアプレート22を有している。キャリアプレートは、接続コネクター24を担持している。接続コネクター(独語:Anschlussverbinder)24は、別の機能ユニット(例えば、真空ポンプのモーターの為の制御装置のようなもの)のプラグ(独語:Stecker)の為のソケット(独語:Buchse)として形成されている。三つの線16は、それぞれ接続コネクター24のジャックの接触点と接続されており、例えば、モーターの電気的駆動の各フェーズ割り当てられている。

0033

キャリアプレート22は、長方形形状を有しており、その四つの角は、対向ユニット14のより良好な取扱いの為に丸められている。角の近傍では、キャリアプレート22は、四つの貫通穴28を有している。これらを通して、対向ユニットの固定の為の各ねじが貫通させられることが可能である。

0034

図1においては、対向ユニット14が、作動向きに関するその外側の面とともに示されている。「作動向き」とは、これ(対向ユニット)が、図6に示されているように、ハウジング10のハウジング壁18に固定されている状態における対向ユニットの配置を意味する。換言すると、「作動向き」の概念は、真空ポンプの運転の間のハウジング10に対する相対的な対向ユニットの向きに関する。キャリアプレート22の図1に示された内側面は、よって作動向きにおいて、ハウジング10の内部の方に向けられている。一方で、キャリアプレート22の外側の面は、図6に示されているように、ハウジング10と反対の方に向けられている。

0035

図2は、対向ユニット14を側面図として示す。接続コネクター24は、キャリアプレート22の(ここでは上側の)外側の面に固定されている。キャリアプレート22の(ここでは下側の)内側の面においては、複数の線16が発している。これら線は、ここでは表されていない機能ユニット12へと通じている。接続コネクター24は、キャリアプレート22を通って線16と電気的に接続されている。

0036

図3においては、対向ユニット14のキャリアプレート22の内側の面が、表されている。複数の線16は、其々、個々では覆い隠されている接続コネクター24のピン及びキャリアプレート22とはんだ付けされているので、線16及び接続コネクター24は、電気的に互いに接続されており、そしてキャリアプレート22に長期にわたって固定されている。

0037

図4は、真空ポンプのハウジング10の一部を示す。ハウジング10は、ハウジング壁18を有する。この中に、長方形の開口部20が形成されている。開口部は、シール26によって囲まれている。キャリアプレート22の貫通穴28に合うよう、ハウジング壁18は四つのねじ穴30を有する。これらの中に、対向ユニット14をハウジング壁18へと固定するための複数のねじがねじ込まれることが可能である。

0038

図5内には、対向ユニット14が、組立向きで、ハウジング10のハウジング壁18の開口部20を通してどのように貫通させられるかが示されている。対向ユニット14は、その際、側方から、その長手方向軸に沿って、開口部22の延在平面に対して垂直に、開口部22を通って貫通させられており、特に、貫通シフトされている(独語:hindurchgeschoben wird)。

0039

対向ユニット14が完全に開口部20を通って貫通させられた後、対向ユニット14は、図6に表されているように、その作動向きにおいて、ねじ32でもってハウジング壁にねじ留めされる。その際、キャリアプレート22の内側の面は、開口部20を覆い、そしてシール26は、キャリアプレート22の内側の面と係合状態とされるので、シールは、ハウジング10の内部を効率的にシールする。

0040

図6および7内には、対向ユニット14と開口部20の大きさの比率が表されている。これは、対向ユニット14が組立向きにおいて開口部20を貫通可能であること、しかし開口部20を作動向きにおいては覆うことを可能とする。このため図7には図5の開口部20が拡大して表されている。

0041

対向ユニット14は、長さLを有する。この長さは、キャリアプレート22の長方形形状の二つの短い面の間隔によって定義されている。図7より見て取れるように、対向ユニット14は、キャリアプレート22の長方形形状の両方の長い面の間隔によって定義されている最大幅aを有する。対向ユニット14の最大高さbは、対向ユニット14の垂直方向の全ての伸張・規模によって、つまり、接続コネクター24、キャリアプレート22及び線16を含めた伸張・規模によって定義されている。開口部20の幅cは、水平方向における長方形の開口部の幅、または換言すると開口部20の長方形形状の短い面の間隔を意味する。開口部20の長方形形状の長い面の間隔は、開口部20の高さを定義する。

0042

対向ユニット14の最大幅aは、開口部20の幅cよりも小さく、そして対向ユニット14の最大高さbは開口部20の高さdよりも小さい。対向ユニット14の最大幅aは、しかし、開口部20の高さよりも大きく、そして対向ユニット14の長さlは、開口部20の幅cよりも大きい。よって、図6に表されているように、対向ユニット14は開口部20を完全に覆う。

0043

示された実施形においては、キャリアプレート22は、その延在平面が、開口部20の長方形形状の長い面に対して基本的に平行に向けられているよう、対向ユニット14が、開口部20を貫通案内される。対向ユニット14および開口部20に対しては、楕円形状、平行四辺形状の形状、または不規則な形状のような他の形状のみならず考え得る。対向ユニット14は、平行と異なる組立向きで開口部20を貫通させられることも可能である。よって、対向ユニット14は、例えば、対角に方向に、及び/又は傾斜して、開口部20の長方形形状を貫通案内されることが可能である。

0044

10ハウジング
12機能ユニット
14対向ユニット
16 線
18ハウジング壁
20 開口部
22キャリアプレート
24接続コネクター
26シール
28貫通穴
30ねじ穴
32 ねじ
a 対向ユニットの最大幅
b 対向ユニットの最大高さ
c 開口部の幅
d 開口部の高さ
l 対向ユニットの長さ

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