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技術 ルーツ式ブロワ

出願人 株式会社アンレット
発明者 伊藤義展竹田昌史
出願日 2018年2月6日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2018-019021
公開日 2019年8月22日 (10ヶ月経過) 公開番号 2019-138150
状態 未査定
技術分野 回転型圧縮機 回転型圧縮機の応用細部
主要キーワード 凹円弧形 真空ブロワ 理論容積 円弧曲線 気液分離タンク ルーツロータ 正面断面 両シャフト
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(2019年8月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

ルーツロータ中空部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。

概要

背景

ルーツ真空ブロワは一対の円弧面を有する長円形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。

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。

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。

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。

概要

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。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。

目的

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

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

一対の円弧面を有する長円形ロータ室と、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。

技術分野

0001

本発明はルーツ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

0006

特許第3079217号公報

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

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。
同3葉ルーツ式真空ブロワを示す側面断面図である。
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。
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。
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。
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。
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。

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。

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

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