DE3407477A1

DE3407477A1 - Fluid device of the Roots type

Info

Publication number: DE3407477A1
Application number: DE19843407477
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Okazaki Aichi Okamoto; Toshio Nagoya Aichi Takeda
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1983-09-27
Filing date: 1984-02-29
Publication date: 1985-04-25
Also published as: JPH03548Y2; JPS6055792U

Abstract

A fluid device of the Roots type is disclosed, such as, for example, a compressor, a blower, a pump including a vacuum pump, a volume flow meter and the like, a very small stepped section being provided close to the upper end of a rotor of the fluid device. Said section is able to increase the flow resistance between the rotors and the casing, so that the leakage flow or gap flow is reduced and the volumetric efficiency is improved.

Description

Fluidvorrichtung des Rootstyps Roots-type fluid device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidvorrichtung des Rootstyps und insbesondere auf einen Rotor dieser Fluidvorrichtung.The invention relates to a Roots-type fluid device and in particular to a rotor of this fluid device.

Als Fluidvorrichtungen des Rootstyps gibt es Verdichter, Gebläse, Pumpen (einschließlich Vakuumpumpen) zur Beförderung des Fluids mittels Druck durch die Drehung des Rotors, Volumenstrommesser, wobei das Fluid so auf den Rotor wirkt, daß dadurch die Drehzahl gemessen wird, wodurch auch der Fluidstrom pro Zeiteinheit gemessen wird, und dergleichen. Die Erfindung ist allgerneln anwendbar bei den Verdichtern, den Geblasen, octen l'umpcn, den Strömungsmessern und dergleichen, und insbesondere bei einem Vorverdichter bzw. Turbolader ähnlichen Aufbaus, der bei einer Brennkraftmaschine oder einem Dieser motor verwendet wird.As Roots type fluid devices, there are compressors, blowers, Pumps (including vacuum pumps) for conveying the fluid through by means of pressure the rotation of the rotor, volume flow meter, whereby the fluid acts on the rotor, that thereby the speed is measured, whereby the fluid flow per unit of time is measured, and the like. The invention is generally applicable to the compressors, the blown, octen l'umpcn, the flow meters and the like, and in particular in the case of a supercharger or turbocharger similar structure to that of an internal combustion engine or this motor is used.

Die Fluidvorrichtung des Rootstyps gemäß dem Stand der Technik ist am Beispiel des Gebläses mit zwei Wellen in Fig. 1 dargestellt. Ein Gehäuse 1 hat einen inneren Raum 2, der für den Rootstyp charakteristisch ist, sowie einen Einlaß 3 und einen Auslaß 4, die jeweils mit diesem inneren Raum 2 in Verbindung stehen. Zwei Wellen 5 sind unter bestimmtem Abstand voneinander im inneren Raum 2 des Gehäuses drehbar angeordnet. Die Drehrichtungen dieser beiden Wellen, von denen eine eine Eingangswelle ist, sind durch synchrone Zahnräder (nicht gezeigt), die außerhalb des Gehäuses vorgesehen sind, entgegengesetzt zueinander bestimmt. Zwei Rotoren 6 sind mit einem Phasen- bzw. Lagenunterschied von 90° zueinander an den beiden Wellen 5 befestigt. Diese Rotoren halten während der Drehung einen konstanten Spalt zwischeneinander und zwischen. sich und.der inneren Wand des Gehäuses 1 ein. Der Querschnitt der Rotoren 6 ist gemäß dem Stand der Technik kürbis- bzw. kokonförmig, und hat z.B. die Gestalt, die sich ergibt, wenn eine Epicycloide und eine Hypocycloide kombiniert werden. Ihre Umfangskontur ist daher besonders gleichmäßig ausgebildet.The prior art is the Roots-type fluid device shown using the example of the fan with two shafts in FIG. A housing 1 has an inner space 2 characteristic of the Roots type and an inlet 3 and an outlet 4, each of which is in communication with this inner space 2. Two shafts 5 are at a certain distance from each other in the inner space 2 of the housing rotatably arranged. The directions of rotation of these two shafts, one of which is Input shaft is through synchronous gears (not shown) that are outside of the housing are provided, determined opposite to each other. Two rotors 6 are with a phase or position difference of 90 ° to each other on the two Shafts 5 attached. These rotors keep a constant gap during rotation between each other and between. sich und.der inner wall of the housing 1. Of the According to the state of the art, the cross section of the rotors 6 is pumpkin-shaped or cocoon-shaped, and has, for example, the shape that results when an epicycloid and a hypocycloid be combined. Their circumferential contour is therefore designed to be particularly uniform.

Falls die Rotoren 6 bei diesem Gebläse mit zwei Wellen entsprechend der Darstellung in Fig. 1 rotieren, wird Luft durch den Einlaß 3 herangeführt und die kinetische Energie entlang den Drehrichtungen der Rotoren 6 auf die Luft im inneren Raum 2 im Gehäuse 1 übertragen, so daß die Luft verdichtet und aus dem Auslaß 4 ausgestoßen wird.If the rotors 6 in this fan with two shafts accordingly Rotate the illustration in Fig. 1, air is introduced through the inlet 3 and the kinetic energy along the directions of rotation of the rotors 6 on the air in the inner space 2 transferred in housing 1 so that the air is compressed and out of the outlet 4 is ejected.

Um eine Berührung bzw. Störung zwischen den Rotoren und der inneren Wand des Gehäuses und auch zwischen den Rotoren selbst zu vermeiden, müssen bei der Fluidvorrichtung des Rootstyps dazwischen Spalte mit einem gewissen Ausmaß vorgesehen sein. Wenn diese Fluidvorrichtung als Kompressor, Gebläse oder dergleichen verwendet wird, treten natürlich durch diese Spalte Leckströme auf, so daß diese Spalte einen nachteiligen Einfluß auf den Gebläsewirkungsgrad oder den Verdichterwirkungsgrad oder dergleichen ausüben. Falls die Fluidvorrichtung des Rootstyps als Volumenstrommesser verwendet wird, führt das Vorhandensein dieser Spalte zu einem Fehler bei der Messung.To a contact or disturbance between the rotors and the inner Wall of the housing and also between the rotors themselves must be avoided of the Roots-type fluid device, gaps of some extent are provided therebetween be. When this fluid device is used as a Compressor, blower or the like is used, of course, leakage currents occur through this column, so that this Column has an adverse effect on the fan efficiency or the compressor efficiency exercise or the like. In case the Roots type fluid device as a volume flow meter is used, the presence of this column will result in an error in the measurement.

Allgemein gesprochen sind die Flächen, die der inneren Wand des Gehäuses und dem anderen Rotor gegenüberliegen, beim Rotor des Rootstyps in ihrer Gestalt besonders gleichmäßig ausgebildet. Somit erweitert sich der Spalt zwischen dem oberen Ende des Rotors und der inneren Wand des Gehäuses vor und hinter dem minimalen Spaltbereich asymptotisch, wie Fig. 2 zeigt. In diesem Fall ändern sich die Stromlinien des Leckstroms durch diese Spalte stetig und gleichmäßig, was strömungsmechanisch bzw.Generally speaking, these are the faces that make up the inner wall of the case and opposed to the other rotor, in the case of the Roots type rotor in their shape especially uniform. Thus, the gap between the upper one widens End of the rotor and the inner wall of the housing in front of and behind the minimum gap area asymptotically, as Fig. 2 shows. In this case, the streamlines of the leakage current change through this gap steadily and evenly, which is fluid mechanically resp.

hydromechanisch einen verringerten Widerstand zwischen den Rotoren und dem Gehäuse mit sich bringt, so daß der Leckstrom ansteigt, wodurch der Wirkungsgrad kaum weiter verbessert werden kann.hydromechanically a reduced drag between the rotors and the housing, so that the leakage current increases, thereby increasing the efficiency can hardly be further improved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Stand der Technik oben erwähnten Probleme zu beseitigen bzw.The invention is based on the object of the prior art to eliminate or

zu verringern. Insbesondere soll der Wirkungsgrad bei einer Fluidvorrichtung des Rootstyps verbessert werden.to reduce. In particular, the efficiency in a fluid device should the root type can be improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part Part of claim 1 solved.

Hierbei wird die Gestalt des oberen Endes des Rotorsverändert. So ist wenigstens ein sehr kleiner I!estufter Abschnitt in der Nähe des oberen Endes des Rotors vorgesehen. Dieser sehr kleine gestufte Abschnitt ist in der Lage, den Strömungswiderstand zwischen den Rotoren und dem Gehäuse zu erhöhen, so daß der Leckstrom verringert und der volumetrische Wirkungsgrad verbessert ist. Der kleine gestufte Abschnitt ist wenigstens an einer bezüglich der Drehrichtung des Rotors vorderen Stelle in der Nähe des oberen bzw. äußeren Endes des Rotors angeordnet, das bei der Drehung des Rotors wie nachstehend beschrieben wirkt. Wenn die Fluidvorrichtung des Rootstyps als Gebläse oder als Verdichter verwendet wird, wird nämlich die Stromlinie der Luft, die die Nähe des oberen Endes des Rotors erreicht hat, durch den dort angeordneten kleinen gestuften Abschnitt gestört. Somit steigt der Strömungswiderstand aufgrund der schlagartigen bzw.This changes the shape of the upper end of the rotor. So is at least a very small stepped section near the top of the rotor provided. This very small stepped section is capable of the Flow resistance between the rotors and to increase the housing, so that the leakage current is reduced and the volumetric efficiency is improved. The small stepped portion is at least one with respect to the rotating direction of the rotor front position near the top or outer end of the rotor arranged, which acts as described below when the rotor rotates. if the Roots-type fluid device is used as a blower or a compressor, namely, becomes the streamline of air that reaches near the top of the rotor has disturbed by the small stepped section arranged there. Thus increases the flow resistance due to the sudden resp.

plötzlichen Querschnittsänderung an. Die Strömungsrate des Leckstroms durch den Spalt zwischen dem Rotor und dem Gehäuse nimmt aufgrund dieses Strömungswiderstands ab. Falls andererseits versucht wird, beim bekannten Rotor,dessen Ende herkömmlicherweise gleichmäßig und glatt geformt ist, den Strömungswiderstand zwischen dem Rotor und dem Gehäuse zu erhöhen, kann dies nur dadurch erfolgen, daß der Spalt zwischen ihnen kleiner gemacht wird. Hierzu ist es erforderlich, die Bearbeitungsgenauigkeit der Bauteile einsChließlich der synchronen Zahnräder zu erhöhen, um eine Störung bzw. nachteilige Beeinflussung bzw. eine Berührung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse und auch zwischen den Rotoren selbst zu verhindern. Folglich werden die Kosten sehr hoch. Falls ferner wie oben erwähnt, bei der Fluidvorrichtung des Rootstyps die Bearbeitungsgenauigkeit vergrößert wird, kann eine Störungzwischen dem Rotor und dem Gehäuse oder zwischen den Rotoren schon durch geringen Abrieb der Bauteile leicht auftreten. Außerdem wird schließlich eine Verbesserung, des VJirkungsgrads aufgrund von Al)rieh möglictlerweise niclt, erreicht.sudden change in cross-section. The flow rate of the leakage current through the gap between the rotor and the housing increases due to this flow resistance away. On the other hand, if attempted with the known rotor, its end is conventional is evenly and smoothly shaped, the flow resistance between the rotor and To increase the housing, this can only be done by removing the gap between them is made smaller. For this it is necessary to check the machining accuracy of the Increase components including the synchronous gears in order to avoid a malfunction or disadvantageous influence or contact between the rotor and the housing and also to prevent between the rotors themselves. Hence, the cost becomes great high. Further, if, as mentioned above, in the Roots type fluid device, the Machining accuracy is increased, interference between the rotor and the housing or between the rotors due to the slight abrasion of the components appear. In addition, there will eventually be an improvement due to the efficiency by Al) rieh possibly not achieved.

Im Gegensatz hierzu wird die Gestalt in der Nähe des oberen bzw. äußeren Endes des Rotors erfindungsgemäß ein wenig verändert. Es ist daher nicht erforderlich, die Bearbeitungsgenauigkeit von allen Bauteilen zu erhöhen. Ferner kann eine Standzeit und Verschleißfestigkeit aufrecht erhalten werden, die mit denjenigen Fluidvorrichtungen des Stands der Technik vergleichbar ist.In contrast, the shape is near the top or outer According to the invention, the end of the rotor has been changed a little. It is therefore not necessary the Increase the machining accuracy of all components. Furthermore, a service life and wear resistance are maintained with those fluid devices the prior art is comparable.

Der kleine gestufte Abschnitt, der zur Erhöhung des Strömungswiderstandes ausgebildet ist, ist (1) nur an einer bezüglich der Drehrichtung des Rotors vorderen Stelle ausgebildet oder (2) nicht nur an der vorderen Stelle, sondern auch an einer bezüglich der Drehrichtung des Rotors rückwärtigen Stelle in der Nähe des oberen bzw.The small stepped section that increases the flow resistance is formed, (1) is only on one front with respect to the direction of rotation of the rotor Or (2) not only at the front, but also at one with respect to the direction of rotation of the rotor rearward position near the upper one respectively.

äußeren Endes des Rotors. Der Widerstand aufgrund der Wirbelströmung bzw. der turbulenten Strömung, der durch den gestuften Abschnitt verursacht wird, bzw. der Widerstand aufgrund der plötzlichen Reduzierung des Querschnitts des Durchgangs, wird beim oben erwähnten zuerst angesprochenen Fall (1) angewendet. Zusätzlich hierzu wird beim als zweiten angesprochenen Fall (2) der Widerstand für die aus dem Spalt austretende Strömung der durch die plötzliche Vergrößerung des Querschnitts des Durchgangs hervorgerufen wird, angewendet. Obwohl es nicht genau bekannt ist, wie die Wirbelströmung aufgrund des gestuften Abschnitts den Strömungswiderstand beeinflußt bzw. als Strömungswiderstand wirkt, wurde ihre Auswirkung durch einen beispielhaften Versuch bestätigt, der nachstehend beschrieben wird (Fig. 11).outer end of the rotor. The drag due to the vortex flow or the turbulent flow caused by the stepped section, or the resistance due to the sudden reduction in the cross-section of the passage, is used in the case (1) mentioned first. In addition to this in the second case (2) addressed is the resistance for the from the gap escaping flow caused by the sudden increase in the cross-section of the Passage is applied. Although it is not known exactly how the eddy flow influences the flow resistance due to the stepped section or acts as a flow resistance, its effect was exemplified by an The experiment described below is confirmed (Fig. 11).

Vom Gesichtspunkt der Bearbeitungstechnik aus wird der gestufte Abschnitt im allgemeinen durch Abschneiden eines Abschnitts der Gestalt des Rotors hergestellt, der der theoretischen Kurve angenähert ist; insbesondere erfolgt die Herstellung durch Einschneiden der herkömmlich gleichmäßig gekrümmten Fläche in der Nähe des oberen Endes des Rotors so, daß im wesentlichen eine Stufe entsteht.From the point of view of machining technique, it becomes the stepped section generally made by cutting off a portion of the shape of the rotor, which approximates the theoretical curve; in particular, the production takes place by cutting the conventionally uniformly curved surface near the upper end of the rotor so that essentially a step is formed.

In diesem Fall bedeutet "Nähe des oberen Endes" den Ab- schnitt, an dem der Spalt zwischen dem Ende des llotors und dem Gehäuse ein Minimum ist. Vorzugsweise beträgt der Schnittwinkel der Fläche des gestuften Abschnitts mit der Tangente der ursprünglichen Rotorfläche 900 + ca. 45°. Der rechte Winkel zeigt einen zufriedenstellenden Effekt. Die Höhe des gestuften Abschnitts, die zwischen 10 ium und 1 mm beträgt, und die im Fall eines Radius des oberen Endes des Rotors (d.h. des Drehradlus des Rotors) von ungefähr 30 bis 50 mm vorzugsweise 30 bis 100 »m beträgt, kann in Abhängigkeit von den Abmessungen des Rotors und dergleichen geeignet ausgewählt sein. Erfindungsgemäß wird die erwartete Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrads erhalten, indem das herkömmliche obere Ende des Rotors so eingeschnitten wird, daß der gestufte Abschnitt entsteht. Da ferner das Ende mit dem gestuften Abschnitt mit einer besondercn Genauigkeit bearbeitet werden kann, ist es auch möglich, daß die Breite des Spalts an dem Ende abschnittsweise verringert ist. Von diesem Gesichtspunkt aus kann eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads, die der wesentliche Vorteil der Erfindung ist, erwartet werden.In this case, "near the top" means the end cut, at which the gap between the end of the motor and the housing is a minimum. Preferably, the angle of intersection of the surface of the stepped portion with the Tangent of the original rotor area 900 + approx. 45 °. The right angle shows you satisfactory effect. The height of the stepped section, which is between 10 ium and 1 mm, and in the case of a radius of the top end of the rotor (i.e. of the rotation of the rotor) of approximately 30 to 50 mm, preferably 30 to 100 »m may be suitable depending on the dimensions of the rotor and the like be selected. According to the invention, the expected improvement in volumetric Efficiency is obtained by cutting the conventional top end of the rotor in this way becomes that the stepped portion is formed. Since furthermore the end with the stepped Section can be machined with a particular accuracy, it is also possible that the width of the gap is reduced in sections at the end. Of this From point of view can further improve the efficiency, which is the essential Advantage of the invention is to be expected.

Die neuen für die Erfindung charakteristischen Merkmale sind insbesondere in den Patentansprüchen dargestellt.The new features characteristic of the invention are particular presented in the claims.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung selbst ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die anhand schematischer Zeichnungen nachstehend ausführlich erliutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt einer Fluidvorrichtung des Rootstyps gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 eine Erläuterungsdarstellung für die Fluidströmung zwischen einem Rotor und einem Gehäuse, die in Fig. 1 dargestellt sind, Fig. 3 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt von Abschnitten A und B in Fig. 3, Fig. 5 eine Erläuterungsdarstellung für die Fluidströmung an einem gestuften Abschnitt, Fig. 6 bis 10 Querschnitte anderer Ausführungsbeispiele, Fig. 11 ein Diagramm für die Leistungscharakteristik einer Fluidvorrichtung des Rootstyps gemäß der Erfindung und gemäß dem Stand der Technik, Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Rotor mit drei Blättern, bei dem die Erfindung angewendet ist, und Fig. 13 einen vergrößerten Querschnitt der Abschnitte C bis E in Fig. 12.Additional features and advantages of the invention itself result from the exemplary embodiments, which are based on schematic drawings below be explained in detail. 1 shows a cross section of a fluid device of the root type according to the prior art, FIG. 2 an explanatory illustration for the fluid flow between a rotor and a housing shown in FIG are, 3 shows a cross section of an exemplary embodiment according to the invention, 4 shows an enlarged cross section of sections A and B in FIGS. 3, 5 an explanatory diagram for the fluid flow at a stepped section, FIGS. 6 to 10 show cross sections of other exemplary embodiments, FIG. 11 shows a diagram for the performance characteristics of a Roots-type fluid device according to the invention and according to the prior art, FIG. 12 is a plan view of a rotor with three Scroll to which the invention is applied; and Fig. 13 is an enlarged cross section of sections C to E in FIG. 12.

Bei einem in Fig. 3 gezeigten Rotor 6 sind jeweils in der Nähe seiner Enden, d.h. an Stellen, die durch Pfeile A bzw. B in der Figur bezeichnet sind, sehr kleine gestufte Abschnitte ausgebildet. Die durch die Pfeile A bzw. B bezeichneten Stellen sind vergrößert in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die sehr kleinen gestuften Abschnitte 7a und .7b bezuglich der Drehrichtung des Rotors 6 an einer vorderen bzw. an einer rückwärtigen Stelle ausgebildet. Ihre Endfläche 8 steht in Radialrichtung nach außen über das herkömmliche Encie 6a des Rotors vor, so daß der Spalt zwischen dieser Fl.iche und dem Gehäuse kleiner als beim Stand der Technik ist. Der Spalt zwischen dem Ende des Rotors 6 und der inneren Wand des Gehäuses 1 wird gewöhnlich größer oder gleich ca. 70 um gesetzt. Zweckmäßigerweise liegt die Höhe dieser gestuften Abschnitte 7a und 7b im Bereich zwischen 10 und 30 }ihm, je nach den Abmessungen des Spalts.In a shown in Fig. 3 rotor 6 are each in the vicinity of his Ends, i.e. at points indicated by arrows A and B in the figure, very small stepped sections formed. Those indicated by arrows A and B, respectively Places are shown enlarged in FIG. 4. In this embodiment, the very small stepped sections 7a and .7b with respect to the direction of rotation of the rotor 6 formed at a front or at a rear point. Your end face 8 protrudes in the radial direction outward beyond the conventional Encie 6a of the rotor, so that the gap between this surface and the housing is smaller than on the stand of the technique is. The gap between the end of the rotor 6 and the inner wall of the housing 1 is usually set greater than or equal to about 70 to. The height of these stepped sections 7a and 7b is expediently in the range between 10 and 30} him, depending on the dimensions of the gap.

Fig. 5 zeigt den (imaginären) Strömungszustand am gestuften Abschnitt. In der Nähe des gestuften Abschnitts 7c, der bezüglich der Drehrichtung des Rotors an einer vorderen Stelle liegt, wird eine Wirbelströmung hervorgerufen.Fig. 5 shows the (imaginary) flow state at the stepped section. In the vicinity of the stepped portion 7c, the relative to the direction of rotation of the rotor is at a front position, a vortex flow is created.

Bei dem Rotor 6, der in Fig. 6 dargestellt ist, ist die herkömmliche Rotorendfläche teilweise so eingeschnitten, daß sich abschnittsweise gekrümmte Flächen 6c ergeben, wodurch die bezüglich der Drehrichtung des Rotors vorne und hinten liegenden gestuften Abschnitte 7e und 7f gebildet sind. In diesem Fall ist das Ende des Rotors als einigermaßen flache bzw. ebene Fläche 8 ausgebildet.The rotor 6 shown in Fig. 6 is the conventional one Rotor end face partially cut so that there are curved surfaces in sections 6c result, whereby the front and rear with respect to the direction of rotation of the rotor stepped portions 7e and 7f are formed. In this case it is the end of the rotor designed as a somewhat flat or even surface 8.

Fig. 11 zeigt eine Leistungscharakteristik bzw. eine Kennlinie schon für den Fall, in dem die Fluidvorrichtung des Rootstyps als Vorverdichter bzw. Turbolader verwendet wird. Bei dem Diagramm gemäß Fig. 11 ist auf der Abszisse die Drehzahl pro Minute und auf der Ordinate der volumetrische Wirkungsgrad aufgetragen. Der Versuch wurde unter Verwendung des gestuften Abschnitts (dessen Höhe betrug 30 ,um), der durch Einschneiden der oberen Endfläche des herkömmlichen Rotors (Radius am oberen Ende R = 45 mm) gemäß Fig. 6 hergestellt wurde, durchgeführt, während der Auslaßdruck zwischen 0,1 bis 0,4 kg/cm2 und der Spalt zwischen dem Ende des Rotors und dem Gehäuse auf 70 festgesetzt wurde. Der Auslaßdruck beträgt bei den Kenn-2 linien 1 und 2 0,4 kg/cm und bei den Kennlinien 3 und 2 4 0,1 kg/cm . Die durchgezogenen Linien zeigen die er- findungsgemäßen Ausführungsformen, während die gestrichelten Linien Beispiele für den Stand der Technik darstellen.11 already shows a performance characteristic for the case where the Roots type fluid device is used as a supercharger or turbocharger is used. In the diagram according to FIG. 11, the speed is on the abscissa per minute and plotted on the ordinate of the volumetric efficiency. Of the The experiment was carried out using the stepped section (the height of which was 30 .mu.m) which by cutting the upper end face of the conventional rotor (radius at upper end R = 45 mm) according to FIG. 6 was carried out during the Outlet pressure between 0.1-0.4 kg / cm2 and the gap between the end of the rotor and the case was set to 70. The outlet pressure for the Kenn-2 lines 1 and 2 0.4 kg / cm and for curves 3 and 2 4 0.1 kg / cm. The solid ones Lines show the inventive embodiments while the dashed lines represent examples of the prior art.

Aus diesem Graphen ist ersichtlich, daß die Leistung bzw. der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Vorverdichters gegenüber demjenigen des Stands der Technik besser und höher ist. Mit zunehmendem Ausgangsdruck steigt das Ausmaß der Wirkungsgradverbesserung an. Diese Verbesserung liegt auch über den gesamten Drehzahlbereich von 2000 bis 8000 U/min vor.From this graph it can be seen that the performance or the efficiency of the supercharger according to the invention compared to that of the prior art is better and higher. The degree of efficiency improvement increases with increasing outlet pressure at. This improvement is also over the entire speed range from 2000 to 8000 rpm.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen weitere Ausführungsformen. Beim Rotor 6 gemäß Fig. 7 ist die herkömmliche Rotorfläche zur Bildung einer gekrümmten Fläche 6d und eines gestuften Abschnitts 7e, der bezüglich der Drehrichtung des Rotors lediglich an einer vorderen Stelle liegt, teilweise eingeschnitten. Ferner ist es auch möglich, einen gestuften Abschnitt 7g als über die herkömmliche gekrvimmte Fläche hinausragenden Vorsprung vorzusehen, wie Fig.FIGS. 7 to 10 show further embodiments. The rotor 6 according to Fig. 7 is the conventional rotor surface for forming a curved surface 6d and 6d a stepped portion 7e, which with respect to the direction of rotation of the rotor only lies in an anterior position, partially incised. It is also possible a stepped portion 7g as protruding from the conventional curved surface Provide a projection, as shown in Fig.

8 (und ebenso die Fig. 9 und 10) zeigen, wobei dessen Endfläche als gekrümmte Fläche 9 ausgebildet ist.8 (and also FIGS. 9 and 10) show, its end face as curved surface 9 is formed.

Die Fig. 9 und 10 zeigen mögliche Neigungen der Tangenten der Begrenzungsflächen, die gestufte Abschnitte 7h, 7e, 7j und 7k des Rotors bilden. Es ist möglich, diese Neigungen innerhalb des Bereichs 450- nt < 1350 festzusetzen.9 and 10 show possible inclinations of the tangents of the boundary surfaces, which form stepped sections 7h, 7e, 7j and 7k of the rotor. It is possible this Establish inclinations within the range 450- nt <1350.

Die Rotorendfläche in Fig. 9 ist durch eine Teilfläche 8a gebildet, die ähnlich der herkömmlichen gekrüinmten Fläche 6a ist.The rotor end surface in Fig. 9 is formed by a partial surface 8a, which is similar to the conventional curved surface 6a.

Die Erfindung ist darüberhinaus nicht nur bei dem Rotor mit zwei Blättern und kürbisförmigem Querschnitt anwendbar, sondern auch bei einem Rotor 6b rnit drei Blättern, wie in Fig. 12 gezeigt ist. In der Ncjhe der drei l.n(len (derjenigen Abschnitte, die durch C, D und E bezeichnet sind), des Rotors 6b sind gestufte Abschnitte 7e und 7f gemäß Fig. 13 mit flachen bzw. ebenen eingeschnittenen Flächen 6e gebildet.Moreover, the invention is not limited to the two-blade rotor and a pumpkin-shaped cross-section, but also for a rotor 6b with three Scroll, as shown in FIG. Near the three l.n (len (those portions indicated by C, D and E) of the rotor 6b stepped sections 7e and 7f according to FIG. 13 with flat or planar incisions Areas 6e formed.

Es wird darauf hingewiesen, daß die herkömmlichen gekrümmten Flächen des Rotors in Fig. 4, den Fig. 6 bis 10 und Fig. 13 durch die beiden gestrichelten Linien dargestellt sind.It should be noted that the conventional curved surfaces of the rotor in Fig. 4, Figs. 6 to 10 and Fig. 13 by the two dashed lines Lines are shown.

Offenbart ist eine Fluidvorrichtung des Rootstyps, wie z.B. ein Verdichter, ein Gebläse, eine Pumpe einschließlich einer Vakuumpumpe, ein Volumenstrommesser und dergleichen, wobei in der Nähe des oberen Endes eines Rotors der Fluidvorrichtung ein sehr kleiner gestufter Abschnitt vorgesehen ist. Dieser Abschnitt ist in der Lage, den Strömungswiderstand zwischen den Rotoren und dem Gehäuse zu erhöhen, so daß der Leckstrom bzw. Spaltstrom verringert und der volumetrische Wirkungsgrad verbessert ist. - Leerseite -Disclosed is a Roots-type fluid device such as a compressor, a blower, a pump including a vacuum pump, a volume flow meter and the like, being in the vicinity of the upper end of a rotor of the fluid device a very small stepped section is provided. This section is in the Able to increase the flow resistance between the rotors and the housing, so that the leakage current or gap current is reduced and the volumetric efficiency is improved. - blank page -

Claims

Claims 1. Fluid device of the Roots type, characterized in that that in the vicinity of an upper end (A, B, C, D, E) of a rotor (6) at least one small stepped portion (7a-7f) is provided.

2. Fluid device according to claim 1, characterized in that the small stepped section (7a-7d, 7g-7;) between the original major surface (6a) of the rotor (6) and the upper end surface of the rotor is formed

3. Fluid device according to claim 2, characterized in that the upper end face (8a, 8d, 9) is a is curved surface.

4. Fluid device according to claim 2, characterized in that the upper end surface (8) is a flat surface.

5. Fluid device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the stepped section (7a, c, e, g, h, j) in the direction of rotation of the rotor (6) is provided at the front of the top end.

6. Fluid device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the stepped portion (7b, d, f, e, k) in the direction of rotation of the rotor (6) on the rear Place of the upper end is provided.

7. Fluid device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the end surface of the stepped portion (7a-7f) is the original peripheral surface (6a) of the rotor (6) cuts at an angle of 900 + 450.

8. Fluid device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the stepped portion (7a, 7f) has a height of 0.0002 r to 0.03 r, wherein r represents the radius in the longitudinal direction of the rotor.