特開 2023-141442 ルーツ式ブロワ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141442

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】ルーツ式ブロワ

(51)【国際特許分類】

   F04C 27/00 20060101AFI20230928BHJP

   F04C 18/18 20060101ALI20230928BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

F04C27/00 331

F04C18/18 A

F04C29/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047770

(22)【出願日】2022-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000127123

【氏名又は名称】株式会社アンレット

(71)【出願人】

【識別番号】000149310

【氏名又は名称】株式会社大川原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100090239

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 始

(74)【代理人】

【識別番号】100100859

【弁理士】

【氏名又は名称】有賀 昌也

(72)【発明者】

【氏名】横井 隆志

(72)【発明者】

【氏名】横井 亮知

(72)【発明者】

【氏名】竹田 昌史

(72)【発明者】

【氏名】山本 岳身

(72)【発明者】

【氏名】八木 翼

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA06

3H129AA17

3H129AA21

3H129AB06

3H129BB32

3H129BB33

3H129BB45

3H129CC16

3H129CC17

(57)【要約】

【課題】軸封部のドレンがベアリング１６に侵入するのを防止できるルーツ式ブロワ１０を提供することを目的とする。
【解決手段】回転軸１５の回転に伴って第１オイルシール１８と第２オイルシール１７に振動が作用しても、第１オイルシール１８と第２オイルシール１７の間に配置したスペーサ１９によって第１オイルシール１８と第２オイルシール１７の嵌着位置がずれるのを防止する。第１オイルシール１８と第２オイルシール１７が振動でずれて圧縮ガス導入路１２ｄの開口１２ｆまたはドレン排出路１２ｅの開口１２ｇがオイルシール１７、１８で塞がれることはない。従って、圧縮ガスの軸封部への導入や軸封部からのドレンの排出が妨げられることはない。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長円形のロータ室と、ロータ室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と、
ロータ室内で互いに逆方向へ回転される一対のロータと、
ロータの回転軸が貫通する貫通穴が設けられるとともに、回転軸を回転可能に支えるベアリングを組み込み、ロータ室から漏れたドレンの元となる空気や蒸気のガスが貫通穴を通してベアリングへ漏出するのを防止する軸封部を設けたハウジングを備え、
軸封部としてハウジングに、回転軸を囲む環状のシール室と、シール室に開口しシール室に圧縮ガスを導入する圧縮ガス導入路と、シール室に開口しシール室からドレンを排出するドレン排出路を形成し、
シール室にロータ室寄りの第１オイルシールを嵌着するとともに、第１オイルシールに対向するベアリング寄りの第２オイルシールを嵌着して第１オイルシールと第２オイルシールで圧縮ガス導入路の開口とドレン排出路の開口を囲み、
圧縮ガス導入路から圧縮ガスをシール室に導入し、ドレン排出路を通してシール室からドレンをハウジングの外部へ排出するように構成したルーツ式ブロワであって、
外周部にリング溝を形成し、リング溝の底面に圧縮ガスの導入孔とドレンの排出孔を形成したリング状のスペーサを備え、
圧縮ガス導入路の開口とドレン排出路の開口がリング溝に対向して連通するように第１オイルシールと第２オイルシールの間にスペーサを配置してスペーサをシール室に嵌着し、
第１オイルシールと第２オイルシールとスペーサの内周面で軸封部を区画形成したことを特徴とするルーツ式ブロワ。

【請求項2】

ベアリングに当接してベアリング室に固定されたカラーに第３オイルシールを係止し、
ハウジングに第２オイルシールと第３オイルシールの間で開放窓を形成し、
回転軸に嵌挿したシャフトスリーブにフリキリ板を嵌着し、
第２オイルシールで留められて解放窓側に漏れ出たドレンを回転軸の回転に伴い、フリキリ板で開放窓からハウジングの外部へ排出することを特徴とする請求項１に記載のルーツ式ブロワ。

【請求項3】

カラーにＯリングを装着し、ハウジングとカラーとの接触面からベアリング側に漏出したドレンがベアリングに侵入するのを防止することを特徴とする請求項２に記載のルーツ式ブロワ。

【請求項4】

カラーの下部にドレン排出孔を形成し、
該ドレン排出孔がフリキリ板と第３オイルシールの間に配置されるようにカラーをベアリング室に固定し、
第２オイルシールと第３オイルシールの間に溜まったドレンを排出孔から開放窓へ排出するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のルーツ式ブロワ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ルーツ式ブロワに関し、より詳しくはロータの回転軸の軸封部に関する。

【背景技術】

【0002】

ルーツ式ブロワは、一対の円弧面を有する長円形のロータ室及び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と、ロータ室内で互いに逆方向へ回転される一対のロータを備え、各ロータの回転軸がベアリングで回転可能にケーシングに支承されている。この回転軸のロータ室から突出する部位にはロータ室から漏出したドレンがベアリングに侵入するのを防止するため軸封部が設けられている。

【0003】

この種のルーツ式ブロワの一形式として、特開２０２０－９０９３９号公報に開示されているルーツ式ブロワではケーシングに固定したハウジングに、ロータの回転軸が貫通する貫通穴を形成し、回転軸を回転可能に支えるベアリングと、軸封部及びドレンの排出口を設けている。

【0004】

このルーツ式ブロワでは軸封部としてハウジングに、回転軸を囲む環状のシール室と、シール室に不活性ガスを導入するガス導入路と、シール室からドレンを排出するドレン排出路を形成している。

【0005】

シール室にはロータ室寄りの第１オイルシールを嵌着するとともに、第１オイルシールに対向するベアリング寄りの第２オイルシールが嵌着され、第１オイルシールと第２オイルシールでシール室のガス導入路の開口とドレン排出路の開口を囲んでいる。

【0006】

このルーツ式ブロワによれば、ガス導入路から不活性ガスをシール室に導入し、ドレン排出路を通してシール室からドレンをハウジングの外部へ排出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２０－９０９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記した従来のルーツ式ブロワでは、回転軸の回転に伴う振動でオイルシールの嵌着位置がずれてガス導入路の開口や、ドレン排出路の開口がオイルシールで塞がれてしまい、シール室へ不活性ガスを導入できなくなり、あるいはシール室からドレンを排出できなくなるおそれがある。その結果、軸封部からドレンがベアリングに侵入し、ベアリングが劣化してルーツ式ブロワが作動不良を来す。

【0009】

本発明はかかる問題点に鑑み、軸封部のドレンがベアリングに侵入するのを防止できるルーツ式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】

【0010】

本発明は、長円形のロータ室と、ロータ室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と、
ロータ室内で互いに逆方向へ回転される一対のロータと、
ロータの回転軸が貫通する貫通穴が設けられるとともに、回転軸を回転可能に支えるベアリングを組み込み、ロータ室から漏れたドレンの元となる空気や蒸気のガスが貫通穴を通してベアリングへ漏出するのを防止する軸封部を設けたハウジングを備え、
軸封部としてハウジングに、回転軸を囲む環状のシール室と、シール室に開口しシール室に圧縮ガスを導入する圧縮ガス導入路と、シール室に開口しシール室からドレンを排出するドレン排出路を形成し、
シール室にロータ室寄りの第１オイルシールを嵌着するとともに、第１オイルシールに対向するベアリング寄りの第２オイルシールを嵌着して第１オイルシールと第２オイルシールで圧縮ガス導入路の開口とドレン排出路の開口を囲み、
圧縮ガス導入路から圧縮ガスをシール室に導入し、ドレン排出路を通してシール室から蒸気ドレンをハウジングの外部へ排出するように構成したルーツ式ブロワであって、
外周部にリング溝を形成し、リング溝の底面に圧縮ガスの導入孔とドレンの排出孔を形成したリング状のスペーサを備え、
圧縮ガス導入路の開口とドレン排出路の開口がリング溝に対向して連通するように第１オイルシールと第２オイルシールの間にスペーサを配置してスペーサをシール室に嵌着し、
第１オイルシールと第２オイルシールとスペーサの内周面で軸封部を区画形成したことを特徴とする。

【0011】

そして好ましくは、ベアリングに当接してベアリング室に固定されたカラーに第３オイルシールを係止し、
ハウジングに第２オイルシールと第３オイルシールの間で開放窓を形成し、
回転軸に嵌挿したシャフトスリーブにフリキリ板を嵌着し、
第２オイルシールで留められて解放窓側に漏れ出たドレンを回転軸の回転に伴い、フリキリ板で開放窓からハウジングの外部へ排出する。

【0012】

また、好ましくは、カラーにＯリングを装着し、ハウジングとカラーとの接触面からベアリング側に漏出したドレンがベアリングに侵入するのを防止する。

【0013】

さらに好ましくは、カラーの下部にドレン排出孔を形成し、
該ドレン排出孔がフリキリ板と第３オイルシールの間に配置されるようにカラーをベアリング室に固定し、
第２オイルシールと第３オイルシールの間に溜まったドレンを排出孔から開放窓へ排出する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、回転軸の回転に伴って第１オイルシールと第２オイルシールに振動が作用しても、第１オイルシールと第２オイルシールの間に配置したスペーサによって第１オイルシールと第２オイルシールの嵌着位置がずれるのを防止できる。そのため、第１オイルシールと第２オイルシールが振動でずれて圧縮ガス導入路の開口またはドレン排出路の開口がオイルシールで塞がれることはない。従って、圧縮ガスの軸封部への導入や軸封部からのドレンの排出が妨げられることはない。ここで、圧縮ガスとは、圧縮エアや圧縮された不活性ガスなどを意味する。

【0015】

圧縮ガス導入路の開口とドレン排出路の開口がリング溝に対向して連通するようにスペーサを配置したので、圧縮ガス導入路の開口とスペーサの導入孔が整列していなくても圧縮ガス導入路から導入された圧縮ガスは開口からリング溝を通り、導入孔から軸封部の内部に導入される。また、軸封部のドレンは排出孔からリング溝を通り、ドレン排出路からハウジングの外部に排出される。そのため、必ずしも圧縮ガス導入路の開口とスペーサの導入孔が整列するように、あるいはドレン排出路の開口とスペーサの排出孔が整列するようにスペーサを組み込む必要がないので、第１オイルシール、第２オイルシール及びスペーサによる軸封部の組み立て作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例に係るルーツ式ブロワを示す一部破断した正面図である。

【図2】図１の２－２線から切断した断面図である。

【図3】同ルーツ式ブロワの軸封部を示す拡大断面図である。

【図4】図２の３－３線から切断した断面図である。

【図5】同ルーツ式ブロワのスペーサを示す斜視図である。

【図6】同ルーツ式ブロワのカラーを示す斜視図である。

【図7】同ルーツ式ブロワを示す右側面図である。

【実施例0017】

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ルーツ式ブロワ１０が示されている。当該ルーツ式ブロワ１０はケーシング１１と、ケーシング１１の左右両面に固着され、ケーシング１１と一体を成すハウジング１２を備えている。

【0018】

図２に示すように、ケーシング１１の内部には一対の円弧面を有する長円形のロータ室１１ａと、ロータ室１１ａの中間面の一側に開口する吸込口１１ｂと、他側に開口する吐出口１１ｃが形成され、吸込口１１ｂに吸込管１１ｄが接続され、吐出口１１ｃに吐出管１１ｅが接続されている。ロータ室１１ａには互いに逆方向へ回転される一対のロータ１４が格納されている。

【0019】

ロータ１４の回転軸１５はケーシング１１の側面からロータ室１１ａの外部に突出し、突出する回転軸１５を覆うようにハウジング１２がケーシング１１に固定されている。このハウジング１２には回転軸１５が貫通する貫通穴１２ａと、貫通穴１２ａを囲むようにシール室１２ｂとベアリング室１２ｃが形成され、シール室１２ｂはロータ室１１ａ寄りに配置され、シール室１２ｂに隣接してベアリング室１２ｃが配置されている。ベアリング室１２ｃには回転軸１５を回転可能に支えるベアリング１６が組み込まれている。

【0020】

図３に拡大して図示するように、シール室１２ｂにはベアリング１６寄りに第２オイルシール１７が、またロータ室１４寄りに第１オイルシール１８が嵌着されている。シール室１２ｂにはスペーサ１９が嵌着され、このスペーサ１９で第１オイルシール１８と第２オイルシール１７が対向して配置されるとともに互いに隔絶されている。

【0021】

図４に示すように、ハウジング１２にはシール室１２ｂに例えば圧縮ガスとして圧縮エアを供給する圧縮ガス導入路１２ｄとシール室１２ｂからドレンを排出するドレン排出路１２ｅが形成され、それぞれがシール室１２ｂに開口している。第１オイルシール１８と第２オイルシール１７は、圧縮ガス導入路１２ｄの開口１２ｆとドレン排出路１２ｅの開口１２ｇを囲むようにシール室１２ｂに嵌着されている。

【0022】

図５に示すように、スペーサ１９はリング状の形状を有し、外周部にリング溝１９ａが形成されている。そして、リング溝１９ａの底面に圧縮ガスの導入孔１９ｂとドレンの排出孔１９ｃが形成されている。このスペーサ１９は圧縮ガス導入路１２ｄの開口１２ｆとドレン排出路１２ｅの開口１２ｇがリング溝１９ａに対向して連通するように第１オイルシール１８と第２オイルシール１７の間に配置され、第１オイルシール１８と第２オイルシール１７とスペーサ１９の内周面で、ロータ１４室から蒸気が貫通穴１２ａを通してベアリング１６へ漏出するのを防止する軸封部が区画形成されている。

【0023】

ベアリング１６に当接してベアリング室に固定されたカラー２０に第３オイルシール２１が係止されている。図６に示すように、カラー２０は回転軸１５が貫通する穴２０ａが形成されるとともに、穴２０ａに沿って鍔部２０ｂが設けられている。第３オイルシール２１はこの鍔部２０ｂに係止されている。この鍔部２０ｂの下部には３か所にドレン排出孔２０ｃが形成されている。

【0024】

図３及び図７に示すように、ハウジング１２には、第２オイルシール１７と第３オイルシール２１の間で開放窓１２ｈが形成されている。一方、回転軸１５に嵌挿したシャフトスリーブ２２にフリキリ板２３が嵌着されている。
第２オイルシール１７から漏れ出たドレンは回転軸１５の回転に伴い、フリキリ板２３で開放窓１２ｈからハウジング１２の外部へ排出される。

【0025】

カラー２０はドレン排出孔２０ｃがフリキリ板２３と第３オイルシール２１の間に配置されるようにベアリング室１２ｃに固定されている。第２オイルシール１７と第３オイルシール２１の間に溜まったドレンがドレン排出孔２０ｃから開放窓１２ｈへ排出される。

【0026】

また、ハウジング１２とカラー２０との接触面からベアリング１６側に漏出したドレンがベアリング１６に侵入するのを防止するためカラー２０の外周部にＯリング２４が装着されている。

【0027】

回転軸１５にはタイミングギヤ２７が取り付けられ、タイミングギヤ２７を覆うように潤滑油カバー２５がハウジング１２に取り付けられ、潤滑油カバー２５内部に潤滑油２６が溜められている。

【0028】

本実施例に係るルーツ式ブロワ１０の構造は以上の通りであって、駆動モータ（図示略）でロータ１４を回転させると、空気あるいは蒸気が吸引口１１ｂからロータ室１１ａへ吸引され、ロータ室１１ａで圧縮されて吐出口１１ｃから排出される。
しかして、本実施例によれば、回転軸１５の回転に伴って第１オイルシール１８と第２オイルシール１７に振動が作用しても、第１オイルシール１８と第２オイルシール１７の間に配置したスペーサ１９によって第１オイルシール１８と第２オイルシール１７の嵌着位置がずれるのを防止できる。そのため、第１オイルシール１８と第２オイルシール１７が振動でずれて圧縮ガス導入路１２ｄの開口１２ｆまたはドレン排出路１２ｅの開口１２ｇがオイルシール１７、１８で塞がれることはない。従って、圧縮ガスの軸封部への導入や軸封部からのドレンの排出が妨げられることはない。

【0029】

圧縮ガス導入路１２ｄの開口１２ｆとドレン排出路１２ｅの開口１２ｇがリング溝１９ａに対向して連通するようにスペーサ１９を配置したので、圧縮ガス導入路１２ｄの開口１２ｆとスペーサ１９の導入孔１９ｂが整列していなくても圧縮ガス導入路１２ｄから導入された圧縮ガスは開口１２ｆからリング溝１９ａを通り、導入孔１９ｂから軸封部の内部に導入される。また、軸封部のドレンは排出孔１９ｃからリング溝１９ａを通り、ドレン排出路１２ｅからハウジング１２の外部に排出される。そのため、必ずしも圧縮ガス導入路１２ｄの開口１２ｆとスペーサ１９の導入孔１９ｂが整列するように、あるいはドレン排出路１２ｅの開口１２ｇとスペーサ１９の排出孔１９ｃが整列するようにスペーサ１９をシール室１２ｂに組み込む必要がないので、第１オイルシール１８と第２オイルシール１７やスペーサ１９による軸封部の組み立て作業が容易になる。

【0030】

第３オイルシール２１を設けるとともに、第２オイルシール１７と第３オイルシール２１の間で開放窓１２ｈを形成し、回転軸１５に嵌挿したシャフトスリーブ２２にフリキリ板２３を嵌着したので、第２オイルシール１７から漏れ出たドレンを回転軸１５の回転に伴って、フリキリ板２３で開放窓１２ｈからハウジング１２の外部へ排出でき、ドレンがベアリング１６に侵入するのをより確実に防止できる。

【0031】

さらに、カラー２０の外周部にＯリング２４を装着したので、ハウジング１２とカラー２０との接触面からベアリング１６側に漏出したドレンがベアリング１６に侵入するのをより確実に防止できる。

【0032】

カラー２０をドレン排出孔２０ｃがフリキリ板２３と第３オイルシール２１の間に配置されるようにベアリング室１２ｃに固定したので、第２オイルシール１７と第３オイルシール２１の間に溜まったドレンがドレン排出孔２０ｃから開放窓１２ｈへ排出できる。

【符号の説明】

【0033】

１０…ルーツ式ブロワ
１１…ケーシング
１１ａ…ロータ室
１１ｂ…吸込口
１１ｃ…吐出口
１２…ハウジング
１２ａ…貫通穴
１２ｂ…シール室
１２ｃ…ベアリング室
１２ｄ…圧縮ガス導入路
１２ｅ…ドレン排出路
１２ｆ…圧縮ガス導入路の開口
１２ｇ…ドレン排出路の開口
１２ｈ…開放窓
１４…ロータ
１５…回転軸
１６…ベアリング
１７…第２オイルシール
１８…第１オイルシール
１９…スペーサ
１９ａ…リング溝
１９ｂ…導入孔
１９ｃ…排出孔
２０…カラー
２０ａ…穴
２０ｂ…鍔部
２０ｃ…ドレン排出孔
２１…第３オイルシール
２２…シャフトスリーブ
２３…フリキリ板
２４…Ｏリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】