(57)【要約】      （修正有）【課題】ルーツロータの中空部に混入する水を原因とする異常振動や、「液ガミ」現象を原因とする異常振動の発生を防止できるルーツ式真空ブロワを提供すること。【解決手段】ローブ３０ａの頂部３０ｃに中空部３０ｄの内外を連通する複数個の貫通穴３０ｅをシャフトに沿って列設する。ルーツロータ３０の端面の開口からルーツロータ３０の中空部３０ｄに混入した水分が、ルーツロータ３０の回転に伴う遠心力で貫通穴３０ｅから中空部３０ｄの外に排出される。そのため、中空部３０ｄに混入した水分によってルーツロータ３０の回転がアンバランスになって発生する異常振動及び、中空部３０ｄに混入した水分でルーツロータ３０のシャフトの軸受部の潤滑油が洗い流されて潤滑不良となることにより発生する異常振動の発生を防止できる。【選択図】図１
2019138150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の円弧面を有する長円形のロータ室と、ロータ室の中間面の一側に開口する吸込口と、他側に開口する吐出口を形成したケーシング及び周面が凸円弧曲線を有する複数個のローブと、周面が凹円弧形を有し、各ローブから連続する谷部から成るルーツロータを一対備え、各ルーツロータのローブの頂部がロータ室の円弧面と所定の微小間隙を保って回転するとともに、一方のルーツロータのローブの頂部と他方のルーツロータの谷部が最も接近したときにも前記微小間隙と略同じ微小間隙を保って両ルーツロータが回転するように、両ルーツロータをロータ室に収め、一対のルーツロータの回転に伴い吸込口から空気をロータ室に吸引するとともに、ロータ室に吸引された空気を圧縮して吐出口から吐出するように構成したルーツ式真空ブロワであって、
各ルーツロータを端面に開口する中空部を有する中空構造に成形し、
ローブの頂部に中空部の内外を連通する複数個の貫通穴をルーツロータの回転中心線に沿って列設したことを特徴とするルーツ式真空ブロワ。
【請求項２】
ローブの谷部の中央部にルーツロータの回転中心線に沿って延びる谷溝を形成ししたことを特徴とする請求項１に記載のルーツ式真空ブロワ。
【請求項３】
前記谷溝の容積をルーツ式真空ブロワの理論容積の１〜３％にしたことを特徴とする請求項２に記載のルーツ式真空ブロワ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はルーツ式真空ブロワに関する。
【背景技術】
【０００２】
ルーツ式真空ブロワは一対の円弧面を有する長円形のロータ室を形成したケーシング及び周面が凸円弧曲線を有する複数個のローブと、周面が凹円弧形を有し、各ローブから連続する谷部から成るルーツロータを一対備えている。各ルーツロータはそのローブの頂部がロータ室の円弧面と０.１〜０．５mm程度の微小間隙を保って回転するとともに、一方のルーツロータのローブの頂部と他方のルーツロータの谷部が最も接近したときにも略同じ微小間隙を保って両ルーツロータが互いに逆方向へ回転するようにロータ室に収められている。そして、一対のルーツロータを回転させると、ケーシングに設けた吸込口から空気がロータ室に吸引されるとともに、ロータ室に吸引された空気が圧縮されて吐出口から吐出される。
【０００３】
この種のルーツ式真空ブロワでは、特許第３０７９２１７号公報に開示されているように、ルーツロータの軽量化を図るためルーツロータを両端面が開口する中空構造に成形している。中空構造のルーツロータを備えたルーツ式真空ブロワを脱水機の真空源に使用する場合、吸込口から空気とともに多量の水分がロータ室に吸引され、吸引された水分が中空構造のルーツロータの両端面の開口からルーツロータの中空部に混入する。その結果、ルーツロータの回転がアンバランスになり、異常振動が発生する。
【０００４】
また、ルーツロータ中空部に混入した水分が両端面の開口からルーツロータのシャフトを支持する軸受部に向けて勢いよく流出し、軸受部の潤滑油を洗い流してしまうため、軸受部の潤滑不良が生じ、異常振動の原因となる。
【０００５】
さらにまた、ロータ室に吸引された水分が一方のルーツロータの頂部と他方のルーツロータの谷部で囲まれた微小間隙に閉じ込められて異常な高圧になる「液ガミ」現象が発生し、この現象も異常振動の原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０７９２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した従来のルーツ式真空ブロワでは、多量の水分がロータ室に混入する可能性の高い脱水機等の用途の場合、ルーツ式真空ブロワの手前に気液分離タンク等を設け、ルーツ式真空ブロワの保護を図るが、その場合は、設備が大掛かりになり、設備費用も高額になる。また、気液分離タンク等を設置したとしても、必ずしもロータ室への水分の混入を防止できるとは限らない。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑み、ルーツロータの中空部に混入する水を原因とする異常振動や、「液ガミ」現象を原因とする異常振動の発生を防止できるルーツ式真空ブロワを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、一対の円弧面を有する長円形のロータ室と、ロータ室の中間面の一側に開口する吸込口と、他側に開口する吐出口を形成したケーシング及び周面が凸円弧曲線を有する複数個のローブと、周面が凹円弧形を有し、各ローブから連続する谷部から成るルーツロータを一対備え、各ルーツロータのローブの頂部がロータ室の円弧面と所定の微小間隙を保って回転するとともに、一方のルーツロータのローブの頂部と他方のルーツロータの谷部が最も接近したときにも前記微小間隙と略同じ微小間隙を保って両ルーツロータが回転するように、両ルーツロータをロータ室に収め、一対のルーツロータの回転に伴い吸込口から空気をロータ室に吸引するとともに、ロータ室に吸引された空気を圧縮して吐出口から吐出するように構成したルーツ式真空ブロワであって、
各ルーツロータを端面に開口する中空部を有する中空構造に成形し、
ローブの頂部に中空部の内外を連通する複数個の貫通穴をルーツロータの回転中心線に沿って列設したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のルーツ式真空ブロワにおいて、ローブの谷部の中央部にルーツロータの回転中心線に沿って延びる谷溝を形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のルーツ式真空ブロワにおいて、前記谷溝の容積をルーツ式真空ブロワの理論容積の１〜３％にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、ローブの頂部に中空部の内外を連通する複数個の貫通穴をルーツロータの回転中心線に沿って列設したので、ルーツロータの端面の開口からルーツロータの中空部に混入した水分が、ルーツロータの回転に伴う遠心力で貫通穴から中空部の外に排出される。そのため、中空部に混入した水分によってルーツロータの回転がアンバランスになって発生する異常振動及び、中空部に混入した水分でルーツロータのシャフトの軸受部の潤滑油が洗い流されて潤滑不良となることにより発生する異常振動の発生を防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、一方のルーツロータの頂部が他方のルーツロータの谷部の中央部に接近したとき頂部と谷部との間に谷溝によって微小間隙より広い間隙が形成されるので、ルーツロータの中空部から貫通穴を通って排出された水分がこの広い間隙に流入する。そのため、貫通孔から排出された水分が一方のルーツロータの頂部と他方のルーツロータの谷部で囲まれた微小間隙に閉じ込められて異常な高圧になる「液ガミ」現象を原因とする異常振動の発生を防止できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、谷溝の容積をルーツ式真空ブロワの理論容積の１〜３％に設定することにより、ルーツ式真空ブロワの排気速度に対して約０．１〜１．０％の水分量の混入を許容できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係る３葉ルーツ式真空ブロワを示す正面断面図である。
【図２】同３葉ルーツ式真空ブロワを示す側面断面図である。
【図３】同３葉ルーツ式真空ブロワのルーツロータの側面断面図である。
【図４】同３葉ルーツ式真空ブロワのルーツロータの他の実施形態を示す正面図である。
【図５】同３葉ルーツ式真空ブロワのルーツロータの他の実施形態を示す側面図である。
【図６】同３葉ルーツ式真空ブロワのルーツロータのさらに他の実施形態を示す正面図である。
【図７】同３葉ルーツ式真空ブロワのルーツロータのさらに他の実施形態を示す側面図である。
【実施例】
【００１６】
以下に本発明を図面に基づき説明する。図１及び図２には本発明の一実施例に係る３葉ルーツ式真空ブロワ１０が示されている。当該ルーツ式真空ブロワ１０はケーシング２０と一対の３葉式ルーツロータ３０を備えている。
【００１７】
ケーシング２０には、左右一対の円弧面２１，２２を有する長円形のロータ室２３が形成されている。また、ケーシング２０には、ロータ室２３の中間面の一側に開口する吸込口２４と他側に開口する吐出口２５形成されている。
【００１８】
ケーシング２０の側面には、ハウジング２６，２７が取り付けられている。各ルーツロータ３０のシャフト３１は、ハウジング２６，２７に設けた軸受３２で回転可能に支持されている。一方のルーツロータ３０のシャフト３１はＶプーリ３３とＶベルト（図示略）を介してモータ（図示略）で駆動される。また、一方のルーツロータ３０のシャフト３１はタイミングギヤ３４を介して他方のルーツロータ３０のシャフト３１に連結され、両シャフト３１が互いに逆方向へ一体回転する。ハウジング２６，２７には軸受３２への水分の混入を防止するため、軸受３２に隣接してオイルシール３５とドレン口３６が設けられている。
【００１９】
各ルーツロータ３０は周面が凸円弧曲線を有する複数個のローブ３０ａと、周面が凹円弧形を有し、各ローブ３０ａから連続する谷部３０ｂから成る。一対のルーツロータ３０は、ローブ３０ａの頂部３０ｃとロータ室２３の円弧面２１，２２と０.１mm〜０.５mm程度の微小間隙Ｓを保って回転するとともに、一方のルーツロータ３０のローブ３０ａの頂部３０ｃと他方のルーツロータ３０の谷部３０ｂが最も接近したときにも略同じ微小間隙Ｓを保って回転するようにロータ室２３に収納されている。
【００２０】
図３に示すように、各ルーツロータ３０は両端面が開口する中空部３０ｄを有する中空構造に成形され、軽量化が図られている。そして、各ローブ３０ａの頂部３０ｃの中央部に中空部３０ｄの内外を連通する貫通孔３０ｅが形成されている。貫通穴３０ｅは複数個形成され、シャフト３１に沿って列設されている。
【００２１】
本実施例に係るルーツ式真空ブロワ１０の構造は以上の通りであって、モータで一対のルーツロータ３０を回転させると、ロータ室２３の吸込口２４から空気がロータ室２３に吸引されるとともに、ロータ室２３に吸引された空気が圧縮されて吐出口２５から吐出する。
【００２２】
しかして、本実施例に係るルーツ式真空ブロワ１０によれば、ローブ３０ａの頂部３０ｃに中空部３０ｄの内外を連通する複数個の貫通穴３０ｅをシャフト３１に沿って列設したので、ルーツロータ３０の端面の開口３０ｆからルーツロータ３０の中空部３０ｄに混入した水分が、ルーツロータ３０の回転に伴う遠心力で貫通穴３０ｅから中空部３０ｄの外に排出される。そのため、中空部３０ｄに混入した水分によってルーツロータ３０の回転がアンバランスになって発生する異常振動及び、中空部３０ｄに混入した水分でルーツロータ３０のシャフト３１の軸受部３２の潤滑油が洗い流されて潤滑不良となることにより発生する異常振動の発生を防止できる。
【００２３】
図４及び図５に他の実施形態に係るルーツロータ３０Ａを示す。当該ルーツロータ３０Ａの谷部３０ｂの中央部には断面が略長方形の谷溝３０ｇが形成されている。この谷溝３０ｇはシャフト３１に沿って延び、両端が閉じている。谷溝３０ｇの容積は、ルーツ式真空ブロワ１０の理論容積の１〜３％に設定されている。
なお、本実施形態に係るルーツロータ３０Ａの他の構成は前述したルーツロータ３０と同じであるので、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００２４】
本実施形態に係るルーツロータ３０Ａによれば、一方のルーツロータ３０Ａのローブ３０ａの頂部３０ｃが他方のルーツロータ３０Ａの谷部３０ｂの中央部に接近したとき頂部３０ｃと谷部３０ｂとの間に谷溝３０ｇによって微小間隙Ｓより広い間隙が形成されるので、ルーツロータ３０Ａの中空部３０ｄから貫通穴３０ｅを通って排出された水分がこの広い間隙に流入する。そのため、貫通孔３０ｅから排出された水分が一方のルーツロータ３０Ａのローブ３０ａの頂部３０ｃと他方のルーツロータ３０Ａの谷部３０ｃで囲まれた微小間隙Ｓに閉じ込められて異常な高圧になる「液ガミ」現象を原因とする異常振動の発生を防止できる。
【００２５】
また、谷溝３０ｇの容積をルーツ式真空ブロワ１０の理論容積の１〜３％に設定したので、ルーツ式真空ブロワ１０の排気速度に対して約０．１〜１．０％の水分量の混入を許容できる。
【００２６】
図６及び図７に他の実施形態に係るルーツロータ３０Ｂを示す。当該ルーツロータ３０Ｂの谷部３０ｂの中央部には断面が谷部の底面の円弧形状に沿った断面形状を有する谷溝３０ｈが形成されている。この谷溝３０ｈはシャフト３１に沿って延び、両端がルーツロータ３０Ｂの端面の開口３０ｆに達している。
なお、本実施形態に係るルーツロータ３０Ｂの他の構成は前述したルーツロータ３０と同じであるので、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
本実施形態に係るルーツロータ３０Ｂによれば、谷溝３０ｈが両端面の開口３０ｆに達しているので、谷溝３０ｈに混入した水分が開口３０ｆから排出される。そのため、より効果的に「液ガミ」現象を防止できる。
【符号の説明】
【００２８】
１０…３葉ルーツ式真空ブロワ
２０…ケーシング
２１，２２…円弧面
２３…ロータ室
２４…吸込口
２５…吐出口
３０，３０Ａ，３０Ｂ…ルーツロータ
３０ａ…ローブ
３０ｂ…谷部
３０ｃ…頂部
３０ｄ…中空部
３０ｅ…貫通穴
３０ｆ…端面の開口
３０ｇ，３０ｈ…谷溝
３１…シャフト
Ｓ…微小間隙
【図１】
2019138150.tif 000003
【図２】
2019138150.tif 000004
【図３】
2019138150.tif 000005
【図４】
2019138150.tif 000006
【図５】
2019138150.tif 000007
【図６】
2019138150.tif 000008
【図７】
2019138150.tif 000009