【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルーツ式流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ルーツ式ブロワやルーツ式真空ポンプなどに代表されるルーツ式流体機械は、水処理や空気輸送等、様々な産業分野で利用されている。
【０００３】
ルーツ式流体機械では、複数の葉片を有するロータが密閉型のケーシング内で回転することにより、上記葉片とケーシングの内面とによって区画された複数の圧力室が吸込口側から吹出口側へと移動する。そして、吸込口から圧力室に吸い込まれた流体は、圧力室の移動と共に吹出口側へ搬送され、吹出口から吹き出される。
【０００４】
ところで、吹出口側は高圧であるのに対し吸込口側は低圧であり、圧力室の圧力は、当該圧力室が吹出口とつながるまでは低圧のままである。一方、移動してきた圧力室が吹出口とつながる瞬間には、吹出口側の高圧と圧力室の低圧との間で大きな圧力差が生じ、吹出口から圧力室に向かって高圧の流体が急激に逆流する。そのため、従来のルーツ式流体機械では、上記逆流が原因となって大きな騒音が発生していた。また、圧力脈動が生じ、運転の不安定化を招くおそれがあった。
【０００５】
そこで、そのような逆流を抑制することによって低騒音化や圧力脈動の低減を図る技術が提案されている。例えば、特許文献１及び２には、筒状のケーシングの内周面に、吹出口につながる前の圧力室を吹出口側と連通させる溝を設けたルーツ式ブロワが開示されている。これらのルーツ式ブロワでは、吹出口につながる前の圧力室に、上記溝を通じて吹出口側の高圧流体が徐々に流れ込む。そのため、上記圧力室が吹出口とつながる瞬間には、吹出口側と上記圧力室との圧力差がある程度緩和され、急激な逆流の発生が防止される。したがって、低騒音化や圧力脈動の抑制を図ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６１６８２３号公報
【特許文献２】
特許第２８８４０６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、筒状のケーシングの内周面、すなわちケーシング内におけるロータの歯先面に対する壁面に、複数の溝を設けていた。ところが、ロータの歯先面はロータの最外周部に位置しており、ロータのうちで最も速度の速い部分である。そのため、溝を通じて圧力室に流れ込む流体の速度（逆流速度）が依然として大きかった。例えばロータの歯先面が各溝の先頭部分を通過する際に、圧力室に大きな圧力変動が生じ、依然としてある程度の騒音及び圧力脈動を招いていた。
【０００８】
また、上記従来技術では、筒状のケーシングの内周面に溝を形成しなければならない分だけ、ケーシングの製造が難しかった。特に、ケーシングを鋳物で構成する場合には木型の製作が困難であり、木型のコストアップを招いていた。そのため、ケーシングの高コスト化を招いていた。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ルーツ式流体機械の騒音及び圧力脈動の一層の低減を図ることにある。また、比較的安価な構造により、ルーツ式流体機械の低騒音化及び圧力脈動の低減を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るルーツ式流体機械は、略筒状の胴部と該胴部の両端部を封止する第１及び第２の端板部とからなり、前記胴部の側面に吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、該ケーシングの長手方向に延びる回転軸と該回転軸の径方向に突出する複数の葉片とからなるロータとを備え、前記ケーシングの前記胴部と前記両端板部と前記ロータの前記葉片とにより、前記ロータの回転に従って前記吸込口側から前記吹出口側に移動する複数の圧力室が区画形成されたルーツ式流体機械であって、前記第１端板部及び前記第２端板部の一方又は両方に、前記吹出口につながった圧力室と該圧力室よりも進行方向後側の圧力室とを連通させる１又は２以上の溝が形成されているものである。
【００１１】
上記ルーツ式流体機械では、吹出口側に移動している圧力室は、吹出口とつながる前に、第１端板部及び第２端板部の一方又は両方に形成された溝を介して吹出口側の圧力室と連通する。その結果、吹出口側の高圧の流体が上記溝を通じて流入し、吹出口側への移動に伴って圧力室の圧力は徐々に上昇する。したがって、上記圧力室が吹出口とつながる瞬間には、既に吹出口側との圧力差が緩和されているので、逆流は抑制される。
【００１２】
ここで、吹出口側と上記圧力室とを連通させる溝は、第１端面部及び第２端面部の一方又は両方に形成されたものである。そのため、上記溝はロータの側部と対向することになり、従来技術のようにロータの葉片の先端部が溝と対向しつつその近傍を通過することはない。したがって、吹出口側と上記圧力室とが急激に連通することがなく、それらの連通の程度は圧力室の移動に従って徐々に増加していく。その結果、上記溝を介して吹出口側から上記圧力室に流体が逆流する際に、その逆流速度は比較的小さく抑えられる。したがって、騒音及び圧力脈動の一層の低減が図られる。
【００１３】
なお、前記溝は、前記ロータの回転軸と同心の円弧状の曲線溝であってもよい。また、前記溝は、直線溝であってもよく、ジグザグ状の屈曲溝や湾曲溝等、他の形状からなる溝であってもよい。
【００１４】
前記ケーシングの胴部と両端板部とは別部材で構成され、互いに組み立てられていることが好ましい。
【００１５】
このことにより、第１端面部及び第２端面部の一方又は両方に予め前記溝を形成しておき、その後に両端面部を胴部と組み立てることによって、溝付きのケーシングを簡易かつ安価に製造することができる。
【００１６】
前記ケーシングの胴部と両端板部とを鋳物で構成する場合であっても、鋳物の木型の製作は容易である。そのため、木型のコストアップを抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、実施形態に係るルーツ式流体機械は、３葉のルーツ式ブロワ１である。ブロワ１は、一対のロータ２１，２２を収容するケーシング１０と、ロータ２１，２２のタイミングギア１２を収容するギアケース１１とを備えている。
【００１９】
ケーシング１０は、断面が長円型の筒形状からなる胴部１３と、胴部１３の一端を封止する軸受ケース１４と、胴部１３の他端を封止する軸受プレート１５とを備えている。そして、これら胴部１３の内周面と軸受ケース１４及び軸受プレートの内側の端面とにより、ケーシング１０の内部に密閉空間が形成されている。ロータ２１，２２は、上記密閉空間内に回転自在に収容されている。胴部１３の一方の側面（図１の上側の側面）には吸込口１７が形成され、他方の側面（図１の下側の側面）には吹出口１８が形成されている。
【００２０】
第１ロータ２１及び第２ロータ２２の各々は、ケーシング１０の長手方向に延びる回転軸２３と、回転軸２３と平行に延び且つ回転軸２３の径方向に突出する３つの葉片２４とからなっている。なお、本実施形態では回転軸２３と葉片２４とは別部材で構成されているが、回転軸２３と葉片２４とは同一部材で構成されていてもよく、一体物として構成されていてもよい。両ロータ２１，２２の回転軸２３は、軸受ケース１４及び軸受プレート１５に設けられた軸受１９によって、回転自在に支持されている。
【００２１】
図１に示すように、ケーシング１０の内部には、各ロータ２１，２２の葉片２４とケーシング１０の内面とにより、複数の圧力室Ｒ１〜Ｒ４が区画形成されている。図２に示すように、第１ロータ２１及び第２ロータ２２の両回転軸２３は、タイミングギア１２によって連結されており、互いに同期しながら逆方向に回転する。なお、第１ロータ２１及び第２ロータ２２の一方には駆動機構（図示せず）が設けられており、一方のロータは駆動ロータとなり、他方のロータは従動ロータとなっている。
【００２２】
上述のように両ロータ２１，２２が互いに逆方向に回転することによって、前記圧力室Ｒ１〜Ｒ４は、吸込口１７側から吹出口１８側に順次移動する。すなわち、図１に示すように、吸込口１７とつながった圧力室Ｒ１は、ロータ２１，２２が回転するに従って、ロータ２１，２２の葉片２４とケーシング１０の内面とによって密閉された圧力室Ｒ２，Ｒ３となり、その後、吹出口１８とつながった圧力室Ｒ４となる。このように圧力室が移動することにより、吸込口１７から吸い込まれた空気が吹出口１８に搬送され、吹出口１８から吹き出される。
【００２３】
図１及び図３に示すように、軸受ケース１４及び軸受プレート１５の内面には、複数の溝３０が形成されている。これらの溝３０は、吹出口１８につながる前の圧力室Ｒ２，Ｒ３と吹出口１８につながった圧力室Ｒ４とを連通させる溝である。
【００２４】
本実施形態では、溝３０は、各ロータ２１，２２の回転軸２３と同心の円弧状の曲線溝からなっている。軸受ケース１４及び軸受プレート１５には、各回転軸２３の径方向に並んだ左右３本ずつの溝３０が形成されている。各溝３０の両端部には、丸みが形成されている。
【００２５】
ここでは、径方向に並んだ３本の溝３０同士は、それらの先頭部分（ロータの回転方向後側の端部）が径方向に関して揃った位置にある。すなわち、回転軸２３の軸心０と各溝３０の先頭部分とを結ぶ仮想線Ｌ１と両回転軸２３の軸心０を結ぶ仮想線Ｌ２とのなす角θは、一定である（図３参照）。これにより、吹出口１８側の圧力室Ｒ４から圧力室Ｒ２，Ｒ３への高圧空気の導入は、各溝３０においてほぼ同時に始まることになる。ただし、径方向に並んだ複数の溝同士は、それらの先頭部分が径方向に揃っていなくてもよく、高圧空気の導入は溝毎に順次行われてもよい。
【００２６】
一方、各溝３０の後側部分（ロータの回転方向前側の端部）は、径方向に関して不揃いの位置にある。ここでは、径方向内側の溝３０の方が径方向外側の溝３０よりも、後側部分が回転方向前側に位置している。ただし、各溝３０の後側部分は、上記のような配置態様に限らず、他の配置態様で形成されていてもよい。例えば、各溝３０の後側部分は、径方向に関して揃った位置にあってもよい。
【００２７】
ケーシング１０の各構成要素は鋳物で形成されている。すなわち、胴部１３と軸受ケース１４と軸受プレート１５とは、それぞれ鋳物で形成されている。これら胴部１３、軸受ケース１４及び軸受プレート１５は、それぞれが製造された後に互いに組み立てられている。すなわち、軸受ケース１４及び軸受プレート１５の溝３０は、組立前に既に形成されている。本実施形態では、胴部１３と軸受ケース１４と軸受プレート１５とは、締結具３５によって締結されている。ただし、それらの組立方法は締結具３５による締結に限定されるものではない。他の方法を用いて組み立てることも勿論可能である。
【００２８】
次に、ルーツ式ブロワ１の動作について説明する。両ロータ２１，２２が回転すると、吸込口１７から空気が吸い込まれる。そして、吸い込まれた空気は、吸込口１７とつながった圧力室（図１の圧力室Ｒ１）に流入する。次に、ロータ２１，２２の回転方向後側の葉片２４の先端部が吸込口１７を通過すると、上記圧力室は密閉される。すなわち、上記圧力室は、回転方向の前側の葉片２４と後側の葉片２４とケーシング１０の内面とにより区画された密閉圧力室（図１の圧力室Ｒ２，Ｒ３）となる。
【００２９】
その後、上記圧力室Ｒ２，Ｒ３の前側の葉片２４が溝３０の先頭部分を通過すると（より詳しくは、前側の葉片２４の両端面における後縁部が溝３０の先頭部分を通過すると）、上記圧力室Ｒ２，Ｒ３は、溝３０を介して吹出口１８側の圧力室Ｒ４と連通する。その結果、溝３０を通じて、吹出口１８側の圧力室Ｒ４から上記圧力室Ｒ２，Ｒ３に高圧空気が徐々に導入される。
【００３０】
その後、前側の葉片２４が吹出口１８を通過し、上記圧力室は吹出口１８とつながった状態の圧力室Ｒ４となり、ロータ２１，２２の回転に伴って圧力室Ｒ４の容積が減少していく。その結果、上記圧力室Ｒ４内の空気は吹出口１８から吹き出される。
【００３１】
以上のように、本ルーツ式ブロワ１では、圧力室には吹出口１８とつながる前から溝３０を通じて高圧空気が徐々に導入される。そのため、吹出口１８とつながった瞬間の圧力室への急激な逆流は抑制される。したがって、逆流に起因する騒音及び圧力脈動の発生を抑制することができる。特に、軸受ケース１４及び軸受プレート１５の内面に溝３０を形成することとしたので、胴部１３の内面に溝を形成する場合と異なり、高圧空気の逆流速度を低減することができる。すなわち、本ルーツ式ブロワ１では、溝３０はロータ２１，２２の葉片２４の先端部と対向するのではなく、ロータ２１，２２の端面と対向している。そのため、吹出口１８側とその手前側の圧力室Ｒ２，Ｒ３とは穏やかに連通し、逆流速度は比較的小さく抑えられる。したがって、本ルーツ式ブロワ１によれば、騒音及び圧力脈動の一層の低減を図ることができる。
【００３２】
また、溝３０は軸受ケース１４及び軸受プレート１５に形成されているので、筒状の胴部１３に溝を設ける場合と異なり、溝の形成が容易になる。すなわち、予め軸受ケース１４及び軸受プレート１５に溝３０を形成しておき、その後に胴部１３と軸受ケース１４と軸受プレート１５とを組み立てることにより、溝付きのケーシングを簡易かつ安価に製造することができる。本実施形態では、胴部１３、軸受ケース１４及び軸受プレート１５は鋳物で構成されているので、胴部１３の内面に溝を設ける必要がない分、鋳物の木型を安価に製造することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、軸受ケース１４及び軸受プレート１５の両方に溝３０を設けていたが、溝３０は軸受ケース１４のみに設けられていてもよく、軸受プレート１５のみに設けられていてもよい。
【００３４】
溝３０の形状及び個数は、特に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、溝３０を直線状に形成してもよい。また、図示は省略するが、溝３０をジグザグ状の屈曲溝で構成してもよいし、あるいはまた、溝３０をジグザグ状の湾曲溝で構成することも可能である。
【００３５】
本発明に係るルーツ式流体機械は、ルーツ式ブロワに限らず、ルーツ式真空ポンプ等、他のルーツ式流体機械であってもよい。
【００３６】
また、ロータ２１，２２の葉片２４の個数は３に限定されるものではなく、２又は４以上であってもよい。
【００３７】
上記実施形態では、ケーシング１０の胴部１３と軸受ケース１４と軸受プレート１５とを別体とし、それぞれを製造した後に互いに組み立てるようにしたが、軸受ケース１４及び軸受プレート１５のいずれか一方を胴部１３と一体化し、同時に製作するようにしてもよい。ケーシング１０の製造方法は特に限定されるものではない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、ケーシングの両端板部の一方又は両方に、吹出口につながった圧力室と該圧力室よりも進行方向後側の圧力室とを連通させる溝を設けることとしたので、吹出口側の圧力室から進行方向後側の圧力室に向かう流体の逆流速度を小さく抑えることができる。したがって、騒音及び圧力脈動を低減させることができる。
【００３９】
前記溝をロータの回転軸と同心の円弧状の曲線溝で形成することにより、逆流速度を効果的に抑制することができる。
【００４０】
胴部と両端板部とを別部材で構成し、それらを組み立てることによってケーシングを形成することとすれば、組立前の両端板部の一方又は両方に予め溝を形成しておくことができるので、溝付きのケーシングを簡易かつ安価に製造することができる。
【００４１】
ケーシングの胴部と両端板部とを鋳物で構成する場合に、鋳物の木型を容易に製作することができ、木型を安価に製作することができる。その結果、ケーシングを安価に製造することができ、ひいてはルーツ式流体機械の低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るルーツ式ブロワの横断面図であり、図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】実施形態に係るルーツ式ブロワの縦断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】軸受プレートの正面図である。
【図４】変形例に係る軸受プレートの正面図である。
【符号の説明】
１ ルーツ式ブロワ（ルーツ式流体機械）
１０ ケーシング
１１ ギアケース
１２ タイミングギア
１３ 胴部
１４ 軸受ケース（第１端板部）
１５ 軸受プレート（第２端板部）
１７ 吸込口
１８ 吹出口
２１ 第１ロータ
２２ 第２ロータ
２３ 回転軸
２４ 葉片
３０ 溝
Ｒ１〜Ｒ４ 圧力室[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a roots type fluid machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, roots type fluid machines represented by roots type blowers and roots type vacuum pumps have been used in various industrial fields such as water treatment and pneumatic transportation.
[0003]
In a roots type fluid machine, a plurality of pressure chambers defined by the leaf pieces and the inner surface of the casing move from a suction port side to an outlet port side by rotating a rotor having a plurality of leaf pieces in a closed casing. I do. Then, the fluid sucked into the pressure chamber from the suction port is conveyed toward the outlet with the movement of the pressure chamber, and is blown out from the outlet.
[0004]
By the way, the outlet side is at a high pressure while the suction side is at a low pressure, and the pressure in the pressure chamber remains at a low pressure until the pressure chamber is connected to the outlet. On the other hand, at the moment when the moved pressure chamber is connected to the outlet, a large pressure difference occurs between the high pressure on the outlet side and the low pressure of the pressure chamber, and the high-pressure fluid suddenly flows from the outlet toward the pressure chamber. Backflow. Therefore, in the conventional roots type fluid machine, a large noise is generated due to the backflow. In addition, pressure pulsation may occur, leading to unstable operation.
[0005]
Therefore, a technique for reducing noise and reducing pressure pulsation by suppressing such backflow has been proposed. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a roots-type blower provided with a groove on an inner peripheral surface of a cylindrical casing for communicating a pressure chamber before being connected to an outlet with the outlet side. In these roots-type blowers, the high-pressure fluid on the outlet side gradually flows into the pressure chamber before being connected to the outlet through the groove. Therefore, at the moment when the pressure chamber is connected to the outlet, the pressure difference between the outlet and the pressure chamber is reduced to some extent, thereby preventing a sudden backflow. Therefore, it is possible to reduce noise and suppress pressure pulsation.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2661623 [Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2884067
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described related art, a plurality of grooves are provided on the inner peripheral surface of the cylindrical casing, that is, the wall surface with respect to the tooth tip surface of the rotor in the casing. However, the tip surface of the rotor is located at the outermost periphery of the rotor and is the fastest part of the rotor. Therefore, the velocity of the fluid flowing into the pressure chamber through the groove (backflow velocity) was still large. For example, when the tooth tip surface of the rotor passes the leading portion of each groove, a large pressure fluctuation occurs in the pressure chamber, and still causes some noise and pressure pulsation.
[0008]
Further, in the above-described conventional technology, it is difficult to manufacture the casing because the groove must be formed on the inner peripheral surface of the cylindrical casing. In particular, when the casing is made of a casting, it is difficult to manufacture a wooden mold, which has led to an increase in the cost of the wooden mold. Therefore, the cost of the casing has been increased.
[0009]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to further reduce noise and pressure pulsation of a roots type fluid machine. It is another object of the present invention to reduce the noise and pressure pulsation of the roots type fluid machine with a relatively inexpensive structure.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The roots type fluid machine according to the present invention includes a substantially cylindrical body, and first and second end plates that seal both ends of the body. A casing provided with an outlet, a rotor provided in the casing, the rotor comprising a rotating shaft extending in a longitudinal direction of the casing, and a plurality of leaf pieces protruding in a radial direction of the rotating shaft; A roots type fluid machine in which a plurality of pressure chambers moving from the suction port side to the outlet port side according to the rotation of the rotor are defined by the portion, the both end plate portions, and the leaf pieces of the rotor, In one or both of the first end plate portion and the second end plate portion, one or more grooves for communicating the pressure chamber connected to the outlet and the pressure chamber on the rear side in the advancing direction with respect to the pressure chamber are formed. It has been formed.
[0011]
In the above-described roots type fluid machine, the pressure chamber moving to the outlet port blows through a groove formed in one or both of the first end plate portion and the second end plate portion before being connected to the outlet port. It communicates with the pressure chamber on the outlet side. As a result, the high-pressure fluid on the outlet side flows through the groove, and the pressure in the pressure chamber gradually increases with the movement to the outlet side. Therefore, at the moment when the pressure chamber is connected to the outlet, the pressure difference between the pressure chamber and the outlet is already reduced, so that the backflow is suppressed.
[0012]
Here, the groove for communicating the outlet side with the pressure chamber is formed in one or both of the first end face and the second end face. Therefore, the groove faces the side of the rotor, and the tip of the leaf of the rotor does not pass near the groove while facing the groove unlike the related art. Therefore, the outlet side does not suddenly communicate with the pressure chamber, and the degree of the communication gradually increases as the pressure chamber moves. As a result, when the fluid flows backward from the blow-out port side to the pressure chamber through the groove, the backflow velocity can be suppressed to a relatively small value. Therefore, noise and pressure pulsation are further reduced.
[0013]
The groove may be an arcuate curved groove concentric with the rotation axis of the rotor. Further, the groove may be a straight groove or a groove having another shape such as a zigzag bent groove or a curved groove.
[0014]
It is preferable that the body portion and the both end plate portions of the casing are formed of different members and are assembled to each other.
[0015]
Thus, the groove is formed in one or both of the first end face and the second end face in advance, and then the both end faces are assembled with the body, so that a grooved casing can be easily and inexpensively manufactured. be able to.
[0016]
Even when the trunk portion and both end plate portions of the casing are formed of a casting, it is easy to manufacture a wooden mold of the casting. Therefore, an increase in cost of the wooden mold can be suppressed.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the roots type fluid machine according to the embodiment is a three-leaf roots type blower 1. The blower 1 includes a casing 10 that houses a pair of rotors 21 and 22 and a gear case 11 that houses a timing gear 12 of the rotors 21 and 22.
[0019]
The casing 10 includes a body 13 having an elliptical cross section, a bearing case 14 for sealing one end of the body 13, and a bearing plate 15 for sealing the other end of the body 13. I have. The inner peripheral surface of the body 13 and the inner end surfaces of the bearing case 14 and the bearing plate form a closed space inside the casing 10. The rotors 21 and 22 are rotatably accommodated in the closed space. A suction port 17 is formed on one side surface (upper side surface in FIG. 1) of the body portion 13, and an air outlet 18 is formed on the other side surface (lower side surface in FIG. 1).
[0020]
Each of the first rotor 21 and the second rotor 22 includes a rotation shaft 23 extending in the longitudinal direction of the casing 10, and three leaf pieces 24 extending parallel to the rotation shaft 23 and protruding in the radial direction of the rotation shaft 23. I have. In the present embodiment, the rotating shaft 23 and the leaf piece 24 are configured by different members, but the rotating shaft 23 and the leaf piece 24 may be configured by the same member, or may be configured as an integral member. . The rotating shafts 23 of the rotors 21 and 22 are rotatably supported by bearings 19 provided on the bearing case 14 and the bearing plate 15.
[0021]
As shown in FIG. 1, a plurality of pressure chambers R <b> 1 to R <b> 4 are formed in the casing 10 by the leaves 24 of the rotors 21 and 22 and the inner surface of the casing 10. As shown in FIG. 2, both rotating shafts 23 of the first rotor 21 and the second rotor 22 are connected by a timing gear 12, and rotate in opposite directions while synchronizing with each other. A drive mechanism (not shown) is provided on one of the first rotor 21 and the second rotor 22, and one of the rotors is a drive rotor and the other rotor is a driven rotor.
[0022]
The pressure chambers R1 to R4 sequentially move from the suction port 17 side to the blow port 18 side as the two rotors 21 and 22 rotate in opposite directions as described above. That is, as shown in FIG. 1, the pressure chamber R <b> 2 connected to the suction port 17 becomes a pressure chamber R <b> 2, which is closed by the leaf pieces 24 of the rotors 21 and 22 and the inner surface of the casing 10 as the rotors 21 and 22 rotate. The pressure chamber becomes R3, and then becomes the pressure chamber R4 connected to the outlet 18. By moving the pressure chamber in this manner, the air sucked from the suction port 17 is conveyed to the outlet 18 and blown out from the outlet 18.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of grooves 30 are formed on the inner surfaces of the bearing case 14 and the bearing plate 15. These grooves 30 are grooves that connect the pressure chambers R2 and R3 before being connected to the outlet port 18 with the pressure chamber R4 connected to the outlet port 18.
[0024]
In the present embodiment, the groove 30 is an arc-shaped curved groove concentric with the rotation shaft 23 of each of the rotors 21 and 22. The bearing case 14 and the bearing plate 15 are formed with three grooves 30 on the left and right, which are arranged in the radial direction of each rotating shaft 23. Both ends of each groove 30 are rounded.
[0025]
Here, the three grooves 30 arranged in the radial direction are located at positions where their leading portions (ends on the rear side in the rotation direction of the rotor) are aligned in the radial direction. That is, the angle θ between the imaginary line L1 connecting the axis 0 of the rotating shaft 23 and the head of each groove 30 and the imaginary line L2 connecting the axes 0 of both rotating shafts 23 is constant (see FIG. 3). ). Thus, the introduction of the high-pressure air from the pressure chamber R4 on the outlet 18 side to the pressure chambers R2 and R3 starts almost simultaneously in each groove 30. However, the plurality of grooves arranged in the radial direction do not need to have their leading portions aligned in the radial direction, and the introduction of high-pressure air may be sequentially performed for each groove.
[0026]
On the other hand, the rear part (the end on the front side in the rotation direction of the rotor) of each groove 30 is located at an irregular position in the radial direction. Here, the rear portion of the groove 30 on the radially inner side is located on the front side in the rotational direction more than the groove 30 on the radially outer side. However, the rear portion of each groove 30 is not limited to the above-described arrangement, and may be formed in another arrangement. For example, the rear portion of each groove 30 may be at a position aligned in the radial direction.
[0027]
Each component of the casing 10 is formed by casting. That is, the body 13, the bearing case 14, and the bearing plate 15 are each formed of a casting. The body 13, the bearing case 14, and the bearing plate 15 are assembled with each other after each is manufactured. That is, the grooves 30 of the bearing case 14 and the bearing plate 15 are already formed before assembly. In the present embodiment, the body 13, the bearing case 14, and the bearing plate 15 are fastened by fasteners 35. However, those assembling methods are not limited to the fastening with the fastener 35. Of course, it is also possible to assemble using another method.
[0028]
Next, the operation of the roots type blower 1 will be described. When both the rotors 21 and 22 rotate, air is sucked from the suction port 17. Then, the sucked air flows into the pressure chamber (the pressure chamber R1 in FIG. 1) connected to the suction port 17. Next, when the tip of the leaf piece 24 on the rear side in the rotation direction of the rotors 21 and 22 passes through the suction port 17, the pressure chamber is sealed. That is, the pressure chamber is a sealed pressure chamber (the pressure chambers R2 and R3 in FIG. 1) defined by the front leaf 24, the rear leaf 24, and the inner surface of the casing 10 in the rotation direction.
[0029]
Thereafter, when the front leaf pieces 24 of the pressure chambers R2 and R3 pass through the leading portion of the groove 30 (more specifically, when the trailing edges at both end surfaces of the front leaf piece 24 pass through the leading portion of the groove 30), The pressure chambers R2 and R3 communicate with the pressure chamber R4 on the outlet 18 side via the groove 30. As a result, high-pressure air is gradually introduced into the pressure chambers R2 and R3 from the pressure chamber R4 on the outlet port 18 side through the groove 30.
[0030]
Thereafter, the front leaf piece 24 passes through the outlet 18, and the pressure chamber becomes the pressure chamber R4 connected to the outlet 18, and the volume of the pressure chamber R4 decreases with the rotation of the rotors 21 and 22. . As a result, the air in the pressure chamber R4 is blown out from the blowout port 18.
[0031]
As described above, in the Roots blower 1, high-pressure air is gradually introduced into the pressure chamber through the groove 30 before being connected to the outlet 18. Therefore, a sudden backflow to the pressure chamber at the moment when the pressure chamber is connected to the outlet 18 is suppressed. Therefore, generation of noise and pressure pulsation due to the backflow can be suppressed. In particular, since the grooves 30 are formed on the inner surfaces of the bearing case 14 and the bearing plate 15, the backflow velocity of the high-pressure air can be reduced unlike the case where the grooves are formed on the inner surface of the body 13. That is, in the roots blower 1, the groove 30 does not face the tip of the leaf piece 24 of the rotors 21 and 22, but faces the end faces of the rotors 21 and 22. Therefore, the outlet 18 side and the pressure chambers R2, R3 on the near side are gently communicated with each other, and the backflow velocity can be kept relatively low. Therefore, according to the roots type blower 1, noise and pressure pulsation can be further reduced.
[0032]
Further, since the groove 30 is formed in the bearing case 14 and the bearing plate 15, the formation of the groove is facilitated, unlike the case where the groove is provided in the cylindrical body 13. That is, the groove 30 is formed in the bearing case 14 and the bearing plate 15 in advance, and then the body 13, the bearing case 14, and the bearing plate 15 are assembled to easily and inexpensively manufacture the grooved casing. Can be. In the present embodiment, since the body 13, the bearing case 14, and the bearing plate 15 are made of a casting, it is not necessary to provide a groove on the inner surface of the body 13, so that a cast wooden mold can be manufactured at low cost. it can.
[0033]
In the above embodiment, the grooves 30 are provided in both the bearing case 14 and the bearing plate 15. However, the grooves 30 may be provided only in the bearing case 14, or may be provided only in the bearing plate 15. Good.
[0034]
The shape and number of the grooves 30 are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 4, the groove 30 may be formed linearly. Although not shown, the groove 30 may be formed by a zigzag bent groove, or the groove 30 may be formed by a zigzag curved groove.
[0035]
The roots type fluid machine according to the present invention is not limited to the roots type blower, but may be another roots type fluid machine such as a roots type vacuum pump.
[0036]
The number of the leaf pieces 24 of the rotors 21 and 22 is not limited to three, but may be two or four or more.
[0037]
In the above-described embodiment, the body portion 13, the bearing case 14, and the bearing plate 15 of the casing 10 are separately formed and assembled after manufacturing each. However, any one of the bearing case 14 and the bearing plate 15 is attached to the body. It may be integrated with the part 13 and manufactured at the same time. The method for manufacturing the casing 10 is not particularly limited.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, one or both end plate portions of the casing are provided with a groove for communicating the pressure chamber connected to the outlet with the pressure chamber on the rear side in the advancing direction with respect to the pressure chamber. The backflow velocity of the fluid from the pressure chamber on the outlet side to the pressure chamber on the rear side in the traveling direction can be suppressed to a small value. Therefore, noise and pressure pulsation can be reduced.
[0039]
By forming the groove as an arc-shaped curved groove concentric with the rotation axis of the rotor, the backflow velocity can be effectively suppressed.
[0040]
If the body and the end plates are formed of different members and the casing is formed by assembling them, a groove can be formed in advance on one or both end plate portions before assembly. In addition, a grooved casing can be easily and inexpensively manufactured.
[0041]
When the body part and both end plate parts of the casing are formed by casting, a wooden mold of the casting can be easily manufactured, and the wooden mold can be manufactured at low cost. As a result, the casing can be manufactured at low cost, and the cost of the roots type fluid machine can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a roots-type blower according to an embodiment, and is a cross-sectional view taken along line II of FIG.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the roots type blower according to the embodiment, and is a sectional view taken along line II-II of FIG.
FIG. 3 is a front view of a bearing plate.
FIG. 4 is a front view of a bearing plate according to a modification.
[Explanation of symbols]
1 Roots type blower (Roots type fluid machine)
Reference Signs List 10 casing 11 gear case 12 timing gear 13 trunk 14 bearing case (first end plate)
15 Bearing plate (second end plate)
17 Suction port 18 Blow-out port 21 First rotor 22 Second rotor 23 Rotary shaft 24 Leaf 30 Groove R1 to R4 Pressure chamber
