JP2006118451A

JP2006118451A - Roots pump

Info

Publication number: JP2006118451A
Application number: JP2004308154A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hirano; 貴之平野; Masanao Kagami; 雅直鏡味; Kazuo Yamada; 一穂山田; Toshiro Fujii; 俊郎藤井
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2006-05-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Roots pump capable of discharging liquid drops to the outside of a hollow part of a rotor to prevent liquid drops from staying in the hollow part of the rotor. <P>SOLUTION: A driving rotor 39 and a driven rotor 40 are fixedly mounted on a driving shaft 31 and a driven shaft 35 of a Roots compressor 17. The driving rotor 39 and the driven rotor 40 are provided with hollow parts 50 opened to both ends along the axial direction of the driving shaft 31 and driven shaft 35. A shape forming surface K of the hollow part 50 is formed with discharge grooves 50a over the whole hollow part 50 along the axial direction of each of the driving shaft 31 and driven shaft 35. An obliquely extended inclined part is formed at a bottom part 50b of the discharge groove 50a. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポンプ室内に吸入された流体をロータの回転によってロータ室外へ吐出するルーツ式ポンプに関する。 The present invention relates to a Roots type pump that discharges fluid sucked into a pump chamber to the outside of the rotor chamber by rotation of the rotor.

一般に、水素と酸素を反応させて発電する燃料電池システムでは、その発電に伴い生成された水を前記燃料電池内から排出するために、前記水素及び酸素を発電に必要な消費量よりも多く供給するようにしている。このため、燃料電池から排出される水素ガス（いわゆる水素オフガス）には、燃料電池にて使用されなかった未反応の水素ガスが含まれている。この未反応の水素ガスを利用するために、燃料電池システムには、水素オフガスを燃料電池に再供給するための水素循環経路が設けられ、この水素循環経路には水素オフガスを循環させるためのポンプが設けられている。 In general, in a fuel cell system that generates electricity by reacting hydrogen and oxygen, in order to discharge the water generated by the power generation from the fuel cell, supply more of the hydrogen and oxygen than is necessary for power generation. Like to do. For this reason, hydrogen gas discharged from the fuel cell (so-called hydrogen off-gas) includes unreacted hydrogen gas that has not been used in the fuel cell. In order to use this unreacted hydrogen gas, the fuel cell system is provided with a hydrogen circulation path for resupplying the hydrogen off gas to the fuel cell, and a pump for circulating the hydrogen off gas in the hydrogen circulation path Is provided.

前記水素循環用のポンプとしては、ルーツ式真空ポンプが用いられる。前記ルーツ式真空ポンプは、ハウジング内に形成されたポンプ室に、回転軸に固定された主動ロータと従動ロータとが収容されてなる。前記主動ロータ及び従動ロータは、その回転時の主動ロータ及び従動ロータの慣性モーメントを低減させ、回転軸に作用する負荷を低減させるために中空状に形成されたロータが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。そして、上記ルーツ式真空ポンプにおいて、モータ等の駆動手段によって主動ロータが回転されると、従動ロータも主動ロータに追従して回転し、水素オフガスがポンプ室に形成された吸入口から該ポンプ室内に吸入される。さらに、主動ロータ及び従動ロータの回転により、ポンプ室内に吸入された水素オフガスは、ポンプ室に形成された吐出口からポンプ室外へ吐出される。そして、吐出された水素オフガスは、新たに供給された水素ガスに混合されることにより、燃料電池に再供給される。
特開２０００−３３７２８０号公報（［００４０］、図２） A roots-type vacuum pump is used as the hydrogen circulation pump. The Roots-type vacuum pump is configured such that a main rotor and a driven rotor fixed to a rotating shaft are accommodated in a pump chamber formed in a housing. As the main rotor and the driven rotor, a rotor formed in a hollow shape is used in order to reduce the inertia moment of the main rotor and the driven rotor at the time of rotation and to reduce the load acting on the rotating shaft (for example, (See Patent Document 1). In the Roots-type vacuum pump, when the main rotor is rotated by driving means such as a motor, the driven rotor also rotates following the main rotor, and hydrogen off-gas is supplied from the suction port formed in the pump chamber to the pump chamber. Inhaled. Further, the hydrogen off-gas sucked into the pump chamber is discharged out of the pump chamber from the discharge port formed in the pump chamber by the rotation of the main rotor and the driven rotor. The discharged hydrogen off-gas is mixed with newly supplied hydrogen gas and re-supplied to the fuel cell.
JP 2000-337280 A ([0040], FIG. 2)

ところで、燃料電池から排出される水素オフガスには、燃料電池の発電に伴い生成された水分が含まれている。このため、ルーツ式真空ポンプの運転時に、水素オフガスがポンプ室に吸入されると、該ポンプ室内には水素オフガスだけでなく水分も混じって吸入され、その水分の一部はロータの中空部内に入り込む。そして、ロータの回転により遠心力を受け、水素オフガスから分離された水滴は中空部内に滞留し続ける。その後、ルーツ式真空ポンプの運転が停止されると、中空部内の水滴は自重により中空部の最下部に向かって流下し、該最下部となる位置で滞留してしまう虞があった。 By the way, the hydrogen off-gas discharged from the fuel cell contains moisture generated with the power generation of the fuel cell. For this reason, when the hydrogen offgas is sucked into the pump chamber during operation of the roots-type vacuum pump, not only the hydrogen offgas but also moisture is sucked into the pump chamber, and a part of the moisture is sucked into the hollow portion of the rotor. Get in. And the water droplet which received the centrifugal force by rotation of a rotor and was isolate | separated from hydrogen off gas continues staying in a hollow part. Thereafter, when the operation of the Roots-type vacuum pump is stopped, the water droplets in the hollow part flow down toward the lowermost part of the hollow part due to their own weight, and there is a possibility that the waterdrop stays at the lowermost position.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータの中空部外へ液滴を排出することができ、ロータの中空部内に液滴が滞留することを防止することができるルーツ式ポンプを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to discharge liquid droplets outside the hollow portion of the rotor and to prevent liquid droplets from staying in the hollow portion of the rotor. The object is to provide a Roots type pump that can be used.

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハウジング内に形成されたポンプ室に回転軸によって回転するロータを収容し、該ロータの回転によって前記ポンプ室の吸入口からポンプ室内に吸入した流体を前記ポンプ室の吐出口からポンプ室外へ吐出するルーツ式ポンプである。ロータは、該ロータの側面のうち、少なくとも一方の側面が前記回転軸の軸方向に開口する中空部を備えている。そして、中空部に、前記回転軸の軸方向に沿った前記中空部の全長に亘って前記開口まで斜状に延びる傾斜部を形成した。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is that a pump chamber formed in a housing accommodates a rotor that rotates by a rotating shaft, and the pump rotates from the suction port of the pump chamber by the rotation of the rotor. This is a Roots type pump that discharges the fluid sucked into the chamber from the outlet of the pump chamber to the outside of the pump chamber. The rotor includes a hollow portion in which at least one of the side surfaces of the rotor is open in the axial direction of the rotating shaft. And in the hollow part, the inclined part extended diagonally to the said opening over the full length of the said hollow part along the axial direction of the said rotating shaft was formed.

この発明では、中空部内で遠心分離された液滴は、回転軸の回転中心から離れる方向へ送り出される。そして、ロータの回転による遠心力と、斜状をなす傾斜部によって、液滴は中空部の開口に向かって送り出され、中空部の開口からロータ外へ排出される。また、ロータの停止状態では、中空部内に残留する液滴は、傾斜部の傾斜によって中空部の開口に向かって流下し、中空部の開口からロータ外へ排出される。したがって、中空部内に液滴が滞留することを防止することができる。 In the present invention, the liquid droplets centrifuged in the hollow portion are sent out in a direction away from the rotation center of the rotation shaft. Then, due to the centrifugal force generated by the rotation of the rotor and the inclined portion having an oblique shape, the liquid droplets are sent out toward the opening of the hollow portion, and discharged from the opening of the hollow portion to the outside of the rotor. Further, when the rotor is stopped, the liquid droplets remaining in the hollow portion flow down toward the opening of the hollow portion due to the inclination of the inclined portion, and are discharged out of the rotor from the opening of the hollow portion. Therefore, it is possible to prevent droplets from staying in the hollow portion.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のルーツ式ポンプにおいて、前記傾斜部は、前記中空部を形作る形状形成面に形成された前記開口まで斜状に延びる溝の底部である。
この発明では、中空部内で遠心分離された液滴は、溝内に入り込み、さらに遠心力を受けると、その液滴を、底部により溝に沿って中空部の開口へと案内することができ、そのまま中空部の開口からロータ外へ排出することができる。また、形状形成面を切削し、底部を斜状に形成するだけで傾斜部を形成することができるため、傾斜部を容易に形成することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the roots-type pump according to the first aspect, the inclined portion is a bottom portion of a groove extending obliquely to the opening formed in the shape forming surface forming the hollow portion.
In this invention, the droplets centrifuged in the hollow portion enter the groove, and when further subjected to centrifugal force, the droplet can be guided by the bottom along the groove to the opening of the hollow portion, It can be discharged out of the rotor as it is from the opening of the hollow portion. Further, since the inclined portion can be formed simply by cutting the shape forming surface and forming the bottom portion in an oblique shape, the inclined portion can be easily formed.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のルーツ式ポンプにおいて、前記溝は、前記形状形成面に複数形成されている。この発明では、溝が形状形成面に一箇所しか形成されていない場合と比較して、溝を利用した液滴の排出量を多くすることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the Roots pump according to the second aspect, a plurality of the grooves are formed on the shape forming surface. In the present invention, compared to the case where the groove is formed only at one place on the shape forming surface, the discharge amount of the droplet using the groove can be increased.

請求項４に記載の発明は、請求項３のルーツ式ポンプにおいて、前記複数の溝は、該溝の開口部位が対向するように配置されている。この発明では、例えば、ロータの停止状態で一組の溝が上下に位置した場合、下側の溝内に入り込んだ液滴は、底部によってロータ外へ速やかに排出することができる。一方、上側の溝内に入り込んだ液滴は、滴下した場合、下側の溝内に入り込み、該下側の底部によってロータ外へ排出することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the roots-type pump according to the third aspect, the plurality of grooves are arranged so that opening portions of the grooves face each other. In the present invention, for example, when a pair of grooves are positioned vertically when the rotor is stopped, the liquid droplets that have entered the lower groove can be quickly discharged out of the rotor by the bottom. On the other hand, when the liquid droplets have entered the upper groove, they can enter the lower groove and be discharged out of the rotor by the lower bottom.

請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４のルーツ式ポンプにおいて、前記複数の溝は、前記形状形成面の全体に亘って配置されている。この発明では、底部を備えた溝が、形状形成面の一部に集中して形成されている場合と比較して、液滴を溝内に入り込ませ易くすることができ、液滴をロータ外へ速やかに排出することができる。また、ロータの停止位置がどのような位置になっても、溝を形状形成面の最下部又はその近傍に位置させることができる。このため、ロータの停止状態でも、ロータの最下部に向かって流下又は滴下した液滴を溝内に入り込ませることができ、液滴をロータ外へ排出することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the roots type pump according to the third or fourth aspect, the plurality of grooves are arranged over the entire shape forming surface. According to the present invention, compared with the case where the groove having the bottom portion is formed concentrated on a part of the shape forming surface, it is possible to make it easier for the droplets to enter the groove, and the droplets are removed from the rotor. Can be discharged quickly. Further, the groove can be positioned at the lowermost part of the shape forming surface or in the vicinity thereof regardless of the position at which the rotor is stopped. For this reason, even when the rotor is stopped, the liquid droplets flowing down or dripping toward the lowermost part of the rotor can enter the groove, and the liquid droplets can be discharged out of the rotor.

請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項５のうちいずれか一項に記載のルーツ式ポンプにおいて、前記溝は、少なくとも前記回転軸の回転中心から径方向へ最も離れた位置に形成されている。この発明では、遠心分離された液滴は、中空部内における回転軸の回転中心から最も離れる方向へ送り出される。そして、この送り出された位置に溝が形成されているため、液滴を溝内に速やかに入り込ませることができ、液滴をロータ外へ容易に排出することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the Roots-type pump according to any one of the second to fifth aspects, the groove is at least a position radially away from the rotation center of the rotation shaft. Is formed. In the present invention, the centrifuged droplets are sent out in the direction farthest from the rotation center of the rotation shaft in the hollow portion. And since the groove | channel is formed in this sent position, a droplet can be made to enter rapidly into a groove | channel, and a droplet can be easily discharged | emitted out of a rotor.

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のルーツ式ポンプにおいて、前記傾斜部は、前記中空部を形作る形状形成面である。この発明では、中空部の形状形成面そのものが開口に向かって斜状に延びているため、液滴をロータ外へ排出させるために利用可能な面積を纏めて確保することができ、液滴のロータ外への排出効率を高めることができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the Roots pump according to the first aspect, the inclined portion is a shape forming surface that forms the hollow portion. In this invention, since the shape forming surface itself of the hollow portion extends obliquely toward the opening, it is possible to collectively secure an area that can be used for discharging droplets to the outside of the rotor. The efficiency of discharging out of the rotor can be increased.

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載のルーツ式ポンプにおいて、前記ロータには、中空部が複数形成されており、各中空部の傾斜部の傾斜方向を異ならせた。この発明では、各中空部それぞれからロータ外へ液滴を排出することができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the roots-type pump according to the first aspect, the rotor has a plurality of hollow portions, and the inclined directions of the inclined portions of the hollow portions are made different. In the present invention, it is possible to discharge droplets from the respective hollow portions to the outside of the rotor.

請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載のルーツ式ポンプにおいて、燃料電池に酸素と水素を供給し、発電させる燃料電池システムの水素循環経路に配置され、前記燃料電池にて酸素と反応しなかった水素を前記燃料電池に対して再び圧縮供給するための圧縮機として用いられる。この発明では、水素の吸入に伴う水分の吸入といったロータの中空部内に水分が入り込みやすい状況でも、傾斜部により中空部内の水滴をロータ外へ排出できる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the roots-type pump according to any one of the first to eighth aspects, an oxygen and hydrogen are supplied to the fuel cell and the hydrogen circulation path of the fuel cell system for generating electricity is provided. It is arranged and used as a compressor for compressing and supplying hydrogen that has not reacted with oxygen in the fuel cell to the fuel cell. In the present invention, even in a situation where moisture easily enters the hollow portion of the rotor, such as inhalation of water accompanying the suction of hydrogen, water droplets in the hollow portion can be discharged out of the rotor by the inclined portion.

本発明によれば、ロータの中空部外へ液滴を排出することができ、ロータの中空部内に液滴が滞留することを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a droplet can be discharged | emitted out of the hollow part of a rotor, and it can prevent that a droplet stays in the hollow part of a rotor.

（第１の実施形態）
以下、本発明を燃料電池システムの水素循環用のルーツ式圧縮機に具体化した第１の実施形態を図１〜図３に従って説明する。まず、燃料電池システム１０は、図２に示すように、燃料電池１１、酸素供給手段１２、水素供給手段１３を備えている。燃料電池１１は、例えば固体高分子型の燃料電池からなり、酸素供給手段１２から供給される酸素と、水素供給手段１３から供給される水素とを反応させて直流の電気エネルギー（直流電力）を発生する。前記酸素供給手段１２は、圧縮空気を供給するためのコンプレッサ１４を備え、コンプレッサ１４は酸素供給ポート（図示せず）に管路１５を介して連結され、管路１５の途中に加湿器１６が設けられている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a roots compressor for hydrogen circulation in a fuel cell system will be described with reference to FIGS. First, the fuel cell system 10 includes a fuel cell 11, an oxygen supply means 12, and a hydrogen supply means 13, as shown in FIG. The fuel cell 11 is composed of, for example, a polymer electrolyte fuel cell, and reacts oxygen supplied from the oxygen supply unit 12 and hydrogen supplied from the hydrogen supply unit 13 to generate DC electric energy (DC power). appear. The oxygen supply means 12 includes a compressor 14 for supplying compressed air. The compressor 14 is connected to an oxygen supply port (not shown) via a pipe 15, and a humidifier 16 is provided in the middle of the pipe 15. Is provided.

前記水素供給手段１３は、燃料電池１１で使用されなかった流体としての水素ガス（いわゆる水素オフガス）を循環使用するための水素循環用のポンプとして、ルーツ式ポンプであるルーツ式圧縮機１７を備えている。すなわち、このルーツ式圧縮機１７は、燃料電池１１で使用されなかった水素オフガスを燃料電池１１へと再び圧縮供給するために設けられている。ルーツ式圧縮機１７は燃料電池１１の水素供給ポート（図示せず）に管路１８を介して連結され、燃料電池１１の水素排出ポート（図示せず）に管路１９を介して連結されている。また、水素供給手段１３は、水素源（水素ガス供給源）としての水素タンク２０を備えている。水素タンク２０は途中にレギュレータ（図示せず）を備えた管路２１を介して管路１８に連結されている。そして、ルーツ式圧縮機１７及び管路１８，１９により、燃料電池１１で使用されなかった水素オフガスを水素タンク２０から新たに供給される水素ガスとともに燃料電池１１に供給可能な水素循環経路が構成されている。 The hydrogen supply means 13 includes a Roots compressor 17 which is a Roots type pump as a hydrogen circulation pump for circulating and using hydrogen gas (so-called hydrogen off gas) as a fluid that has not been used in the fuel cell 11. ing. That is, the Roots compressor 17 is provided to recompress and supply the hydrogen off-gas that has not been used in the fuel cell 11 to the fuel cell 11. The Roots compressor 17 is connected to a hydrogen supply port (not shown) of the fuel cell 11 via a pipe line 18 and connected to a hydrogen discharge port (not shown) of the fuel cell 11 via a pipe line 19. Yes. The hydrogen supply means 13 includes a hydrogen tank 20 as a hydrogen source (hydrogen gas supply source). The hydrogen tank 20 is connected to the pipeline 18 via a pipeline 21 provided with a regulator (not shown) on the way. The Roots compressor 17 and the pipe lines 18 and 19 constitute a hydrogen circulation path that can supply the hydrogen off-gas that has not been used in the fuel cell 11 to the fuel cell 11 together with the hydrogen gas newly supplied from the hydrogen tank 20. Has been.

次に、ルーツ式圧縮機１７について具体的に説明する。図１に示すように、本実施形態のルーツ式圧縮機１７のハウジングＨは、ポンプハウジングＰと、モータハウジングＭとから構成されている。前記ポンプハウジングＰは、ロータハウジング２２の後端（図１では右端）に軸支部材２３が接合固定され、さらに、前記軸支部材２３の後面（図１では右面）にギアハウジング２５が接合固定されて形成されている。そして、ポンプハウジングＰにおいて、ロータハウジング２２と軸支部材２３との間にポンプ室２４が囲み形成され、ギアハウジング２５と軸支部材２３との間にギア室２６が囲み形成されている。前記モータハウジングＭは、前記ロータハウジング２２の前端（図１では左端）に仕切壁２８を介して接合固定されて形成されている。そして、仕切壁２８とモータハウジングＭとの間にモータ室２９が囲み形成され、このモータ室２９内には図示しない電動モータが設けられている。 Next, the roots type compressor 17 will be specifically described. As shown in FIG. 1, the housing H of the Roots-type compressor 17 of this embodiment includes a pump housing P and a motor housing M. In the pump housing P, a shaft support member 23 is joined and fixed to a rear end (right end in FIG. 1) of the rotor housing 22, and a gear housing 25 is joined and fixed to a rear surface (right side in FIG. 1) of the shaft support member 23. Has been formed. In the pump housing P, a pump chamber 24 is formed between the rotor housing 22 and the shaft support member 23, and a gear chamber 26 is formed between the gear housing 25 and the shaft support member 23. The motor housing M is formed by being joined and fixed to the front end (left end in FIG. 1) of the rotor housing 22 via a partition wall 28. A motor chamber 29 is enclosed between the partition wall 28 and the motor housing M, and an electric motor (not shown) is provided in the motor chamber 29.

ハウジングＨにおいて、前記モータハウジングＭと、ロータハウジング２２と、軸支部材２３とには、回転軸たる駆動軸３１がベアリング３２を介して回転可能に支持されている。さらに、ロータハウジング２２と、前記軸支部材２３とには、前記駆動軸３１と平行をなす回転軸たる従動軸３５がベアリング３６を介して回転可能に支持されている。 In the housing H, the motor housing M, the rotor housing 22, and the shaft support member 23 are rotatably supported by a drive shaft 31 as a rotation shaft via a bearing 32. Further, a driven shaft 35, which is a rotation shaft that is parallel to the drive shaft 31, is rotatably supported by the rotor housing 22 and the shaft support member 23 via a bearing 36.

図１及び図３に示すように、前記ポンプ室２４内において、駆動軸３１には駆動ロータ３９が取付固定され、従動軸３５には従動ロータ４０が取付固定されている。そして、ポンプ室２４内において、駆動ロータ３９と従動ロータ４０とは、僅かなクリアランスを保って互いに噛合した状態で収容されている。また、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前端（図１では左端）とロータハウジング２２との間、及び駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の後端（図１では右端）と軸支部材２３との間には、それぞれ僅かな隙間Ｔが形成されている（図１では従動ロータ４０の前端とロータハウジング２２との間の隙間Ｔのみ図示）。前記隙間Ｔは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前後両端とポンプ室２４内面とが摺接して焼付等が生じることを防止するとともに、流体漏れをより小さくするために小さな隙間Ｔとなっている。 As shown in FIGS. 1 and 3, in the pump chamber 24, a drive rotor 39 is attached and fixed to the drive shaft 31, and a driven rotor 40 is attached and fixed to the driven shaft 35. In the pump chamber 24, the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are accommodated in a state where they are engaged with each other while maintaining a slight clearance. Further, between the front end (left end in FIG. 1) of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 and the rotor housing 22, and between the rear end (right end in FIG. 1) of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 and the shaft support member 23. Each has a slight gap T (only the gap T between the front end of the driven rotor 40 and the rotor housing 22 is shown in FIG. 1). The gap T is a small gap T for preventing the occurrence of seizure or the like due to sliding contact between the front and rear ends of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 and the inner surface of the pump chamber 24 and further reducing fluid leakage. .

ポンプ室２４において、ロータハウジング２２には、前記燃料電池１１から排出された水素オフガスを管路１９からポンプ室２４内へ吸入するための吸入口２４ａ（図３参照）が形成されている。ポンプ室２４において、ロータハウジングにおける前記吸入口２４ａと対向する位置には、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の回転運動によりポンプ室２４内で圧縮された水素オフガスをポンプ室２４から管路１８へ吐出するための吐出口２４ｂ（図３参照）が形成されている。また、前記ギア室２６内において、駆動軸３１の後部に固定された駆動ギア４４と従動軸３５の後部に固定された従動ギア４５とは噛合連結されている（図１参照）。 In the pump chamber 24, the rotor housing 22 is formed with a suction port 24 a (see FIG. 3) for sucking the hydrogen off gas discharged from the fuel cell 11 into the pump chamber 24 from the conduit 19. In the pump chamber 24, the hydrogen off-gas compressed in the pump chamber 24 by the rotational motion of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 is discharged from the pump chamber 24 to the pipe line 18 at a position facing the suction port 24 a in the rotor housing. A discharge port 24b (see FIG. 3) is formed. In the gear chamber 26, the drive gear 44 fixed to the rear portion of the drive shaft 31 and the driven gear 45 fixed to the rear portion of the driven shaft 35 are meshed and connected (see FIG. 1).

そして、上記構成のルーツ式圧縮機１７では、前記電動モータの回転駆動に基づき駆動軸３１が回転すると、駆動ギア４４と従動ギア４５との噛合連結を通じて従動軸３５が駆動軸３１とは異なる方向へ回転する。すると、ポンプ室２４内では、駆動ロータ３９と従動ロータ４０が、駆動軸３１と従動軸３５とが有する位相差（９０度）をもって同期回転する。 In the Roots compressor 17 having the above-described configuration, when the drive shaft 31 rotates based on the rotational drive of the electric motor, the driven shaft 35 differs from the drive shaft 31 through the meshing connection of the drive gear 44 and the driven gear 45. Rotate to. Then, in the pump chamber 24, the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are synchronously rotated with a phase difference (90 degrees) between the drive shaft 31 and the driven shaft 35.

燃料電池１１から排出された水素オフガスは、駆動ロータ３９と従動ロータ４０の同期回転に伴い管路１９を介して吸入口２４ａからポンプ室２４内へ吸入される。その後、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の外面と、ポンプ室２４の内面とが協働することにより、ポンプ室２４内に吸入した水素オフガスが圧縮される。そして、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の回転運動に基づき圧縮されながらポンプ室２４の吐出口２４ｂ側へ送り込まれた水素オフガスは該吐出口２４ｂからポンプ室２４外の管路１８へ吐出される。その後、管路１８へ吐出された水素オフガスは、水素タンク２０から新たに供給される水素ガスとともに管路１８から燃料電池１１に再供給される。 The hydrogen off-gas discharged from the fuel cell 11 is sucked into the pump chamber 24 from the suction port 24a through the pipe line 19 in accordance with the synchronous rotation of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. Thereafter, the outer surface of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 and the inner surface of the pump chamber 24 cooperate to compress the hydrogen off gas sucked into the pump chamber 24. Then, the hydrogen off-gas sent to the discharge port 24 b side of the pump chamber 24 while being compressed based on the rotational motion of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 is discharged from the discharge port 24 b to the pipe line 18 outside the pump chamber 24. Thereafter, the hydrogen off-gas discharged to the pipe 18 is re-supplied from the pipe 18 to the fuel cell 11 together with hydrogen gas newly supplied from the hydrogen tank 20.

次に、前記駆動ロータ３９及び従動ロータ４０について詳細に説明する。なお、駆動ロータ３９の駆動軸３１に沿った方向を駆動ロータ３９の軸方向とし、従動ロータ４０の従動軸３５に沿った方向を従動ロータ４０の軸方向とする。 Next, the drive rotor 39 and the driven rotor 40 will be described in detail. The direction along the drive shaft 31 of the drive rotor 39 is the axial direction of the drive rotor 39, and the direction along the driven shaft 35 of the driven rotor 40 is the axial direction of the driven rotor 40.

図１及び図３に示すように、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０は、前記駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に直交する断面視が、双葉状（瓢箪状）に形成されている。そして、駆動ロータ３９には二条の山歯３９ａが形成され、両山歯３９ａの間には谷歯３９ｂが形成されている。また、従動ロータ４０には二条の山歯４０ａが形成され、両山歯４０ａの間には谷歯４０ｂが形成されている。上記構成の駆動ロータ３９の山歯３９ａは従動ロータ４０の谷歯４０ｂに僅かなクリアランスを保って噛合するようになっており、従動ロータ４０の山歯４０ａは駆動ロータ３９の谷歯３９ｂに僅かなクリアランスを保って噛合するようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are formed in a double leaf shape (saddle shape) in a cross-sectional view orthogonal to the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. The drive rotor 39 is formed with two ridges 39a, and valley teeth 39b are formed between the ridges 39a. The driven rotor 40 has two ridges 40a, and valley teeth 40b are formed between the two ridges 40a. The chevron teeth 39a of the drive rotor 39 configured as described above mesh with the valley teeth 40b of the driven rotor 40 while maintaining a slight clearance. The angle teeth 40a of the driven rotor 40 are slightly in contact with the valley teeth 39b of the drive rotor 39. It is designed to mesh with a certain clearance.

駆動ロータ３９及び従動ロータ４０において、両山歯３９ａ，４０ａ側には、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に貫通した貫通孔６０，６１が形成されている。該貫通孔６０，６１は、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に直交する断面視が、略半円状をなすように形成され、この貫通孔６０，６１が各ロータ３９，４０の中空部５０，５１となる。この中空部５０，５１は、それぞれ駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前記軸方向に沿う両側面（前側面及び後側面）が開口するように形成されている。そして、貫通孔６０，６１を形成する駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の内面は、中空部５０，５１を形作る形状形成面Ｋとなる。 In the drive rotor 39 and the driven rotor 40, through holes 60 and 61 penetrating in the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are formed on both side teeth 39a and 40a side. The through holes 60 and 61 are formed so that a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 is substantially semicircular, and the through holes 60 and 61 are hollow in the rotors 39 and 40. Parts 50 and 51. The hollow portions 50 and 51 are formed so that both side surfaces (front side surface and rear side surface) along the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are opened. The inner surfaces of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 that form the through holes 60 and 61 become the shape forming surface K that forms the hollow portions 50 and 51.

中空部５０，５１の前記形状形成面Ｋには、排出溝５０ａ，５１ａが複数箇所（本実施形態では九箇所）に凹設されている。排出溝５０ａ，５１ａは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に沿う中空部５０，５１の全長に亘って凹設されている。すなわち、排出溝５０ａ，５１ａは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前端側の中空部５０，５１開口から、後端側の中空部５０，５１開口にまで達するように凹設されている。また、排出溝５０ａ，５１ａは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前端側の中空部５０，５１開口から後端側の中空部５０，５１開口に向かって、駆動軸３１及び従動軸３５に平行をなすように延びている。さらに、排出溝５０ａ，５１ａは、形状形成面Ｋの周方向全体に亘って等間隔おきに凹設され、隣り合う排出溝５０ａ，５１ａの間隔は全て同じとなっている。なお、複数の排出溝５０ａ，５１ａのうちの一つは、形状形成面Ｋにおいて駆動軸３１及び従動軸３５の回転中心Ｒから最も離れた位置に凹設されている。すなわち、複数の排出溝５０ａ，５１ａのうちの一つは、山歯３９ａ，４０ａの頂点と対応する位置に形成されている。 On the shape forming surface K of the hollow portions 50, 51, discharge grooves 50a, 51a are recessed at a plurality of locations (nine locations in the present embodiment). The discharge grooves 50 a and 51 a are recessed over the entire length of the hollow portions 50 and 51 along the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. That is, the discharge grooves 50a and 51a are recessed so as to reach from the hollow portions 50 and 51 opening on the front end side of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 to the hollow portions 50 and 51 opening on the rear end side. Further, the discharge grooves 50a and 51a are parallel to the drive shaft 31 and the driven shaft 35 from the front end side hollow portions 50 and 51 of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 toward the rear end side hollow portions 50 and 51, respectively. It extends to make. Further, the discharge grooves 50a and 51a are recessed at equal intervals over the entire circumferential direction of the shape forming surface K, and the intervals between the adjacent discharge grooves 50a and 51a are all the same. One of the plurality of discharge grooves 50 a and 51 a is recessed in the shape forming surface K at a position farthest from the rotation center R of the drive shaft 31 and the driven shaft 35. That is, one of the plurality of discharge grooves 50a, 51a is formed at a position corresponding to the apex of the chevron 39a, 40a.

ここで、駆動ロータ３９の両谷歯３９ｂの最底点を通過し、駆動軸３１の回転中心Ｒに直交する平面を仮想平面Ｓ１とし、従動ロータ４０の両谷歯４０ｂの最底点を通過し、従動軸３５の回転中心Ｒに直交する平面を仮想平面Ｓ２とする。すると、駆動ロータ３９の排出溝５０ａは、前記仮想平面Ｓ１に対して対称となるように形成され、従動ロータ４０の排出溝５１ａは、前記仮想平面Ｓ２に対して対称となるように形成されている。 Here, it passes through the lowest point of both valley teeth 39b of the drive rotor 39, a plane orthogonal to the rotation center R of the drive shaft 31 is defined as a virtual plane S1, and passes through the lowest point of both valley teeth 40b of the driven rotor 40. A plane orthogonal to the rotation center R of the driven shaft 35 is defined as a virtual plane S2. Then, the discharge groove 50a of the drive rotor 39 is formed to be symmetric with respect to the virtual plane S1, and the discharge groove 51a of the driven rotor 40 is formed to be symmetric with respect to the virtual plane S2. Yes.

排出溝５０ａ，５１ａは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に対して直交する断面視が、中空部５０，５１の中央に向かって開口するコ字溝状に形成されている。すなわち、排出溝５０ａ，５１ａは、前記断面視において、底部５０ｂ，５１ｂが平面状に形成されるとともに、底部５０ｂ，５１ｂから中空部５０，５１の中央に向かって一定の開口幅を有するように形成されている。また、排出溝５０ａ，５１ａは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に沿った断面視では、排出溝５０ａ，５１ａの底部５０ｂ，５１ｂが、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前端側の中空部５０，５１開口から後端側の中空部５０，５１開口に向かって直線状に傾斜するように形成されている。すなわち、底部５０ｂ，５１ｂは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に沿った形状形成面Ｋの全長に亘り中空部５０，５１の各開口まで斜状に延びるように形成されている。 The discharge grooves 50a and 51a are formed in a U-shaped groove shape that opens in the direction perpendicular to the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 toward the center of the hollow portions 50 and 51. That is, the discharge grooves 50a and 51a are formed such that the bottom portions 50b and 51b are formed in a planar shape in the cross-sectional view and have a constant opening width from the bottom portions 50b and 51b toward the center of the hollow portions 50 and 51. Is formed. In addition, the discharge grooves 50a and 51a are hollow on the front end sides of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 when the bottom portions 50b and 51b of the discharge grooves 50a and 51a are in a cross-sectional view along the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. It is formed so as to incline linearly from the openings 50 and 51 toward the hollow parts 50 and 51 on the rear end side. That is, the bottom portions 50b and 51b are formed so as to extend obliquely to the respective openings of the hollow portions 50 and 51 over the entire length of the shape forming surface K along the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40.

そして、両中空部５０，５１のうち、一方の中空部５０，５１の排出溝５０ａ，５１ａと、他方の中空部５０，５１の排出溝５０ａ，５１ａは、それぞれ深くなる方向（底部５０ｂ、５１ｂの傾斜方向）が反対となっている。このため、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０において、その軸方向における両側には、排出溝５０ａ，５１ａの深溝となる側と浅溝となる側とが存在し、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の重量のバランスが保たれている。なお、排出溝５０ａ，５１ａは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の所要の強度を維持するのに必要な山歯３９ａ，４０ａの厚みを確保し、残りの厚みの中で最も傾斜が大きくなるように形成されている。そして、排出溝５０ａ，５１ａの底部５０ｂ，５１ｂが、中空部５０，５１内の液滴（本実施形態では水滴）を駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出するための傾斜部を構成している。 Of the hollow portions 50, 51, the discharge grooves 50a, 51a of the one hollow portion 50, 51 and the discharge grooves 50a, 51a of the other hollow portion 50, 51 are deepened respectively (bottom portions 50b, 51b). The direction of the inclination is opposite. For this reason, in the drive rotor 39 and the driven rotor 40, there are a deep groove side and a shallow groove side of the discharge grooves 50 a and 51 a on both sides in the axial direction, and the weight of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. The balance is maintained. The discharge grooves 50a and 51a ensure the thickness of the chevron 39a and 40a necessary for maintaining the required strength of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, and the inclination is the largest among the remaining thicknesses. Is formed. The bottom portions 50b and 51b of the discharge grooves 50a and 51a constitute an inclined portion for discharging the droplets (water droplets in the present embodiment) in the hollow portions 50 and 51 to the outside of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. Yes.

さて、燃料電池システム１０が発電し、上記構成のルーツ式圧縮機１７の運転時には、燃料電池１１から排出された水分を含む水素オフガスは、管路１９を介して吸入口２４ａからポンプ室２４内へ吸入され、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の中空部５０，５１内へ入り込む。中空部５０，５１内に入り込んだ水素オフガスは、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の回転により遠心力を受け、その水素オフガス中の水滴は水素ガスと遠心分離されて形状形成面Ｋに向かって送り出される。そして、水滴は、送り出された位置近傍の排出溝５０ａ，５１ａ内に入り込む。さらに、水滴は、遠心力と、底部５０ｂ，５１ｂの傾斜により、排出溝５０ａ，５１ａが深溝となる方向へ送り出される。すなわち、水滴は、排出溝５０ａ，５１ａによって、中空部５０，５１の各開口に向かって直線的に送り出されるように案内される。そして、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の回転状態では、排出溝５０ａ，５１ａ内の水滴は、排出溝５０ａ，５１ａの深溝側となる中空部５０，５１の各開口から駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出される。 Now, when the fuel cell system 10 generates power and the roots compressor 17 having the above-described configuration is operated, the hydrogen off-gas containing moisture discharged from the fuel cell 11 passes through the conduit 19 from the suction port 24a into the pump chamber 24. Into the hollow portions 50 and 51 of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. The hydrogen off-gas that has entered the hollow portions 50 and 51 is subjected to centrifugal force by the rotation of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, and water droplets in the hydrogen off-gas are centrifugally separated from the hydrogen gas and sent out toward the shape forming surface K. It is. Then, the water droplet enters the discharge grooves 50a and 51a in the vicinity of the delivered position. Further, the water droplets are sent out in the direction in which the discharge grooves 50a and 51a become deep grooves due to the centrifugal force and the inclination of the bottom portions 50b and 51b. That is, the water droplets are guided by the discharge grooves 50a and 51a so as to be sent out linearly toward the openings of the hollow portions 50 and 51. In the rotational state of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, water droplets in the discharge grooves 50a and 51a are driven from the openings of the hollow portions 50 and 51 on the deep groove side of the discharge grooves 50a and 51a. It is discharged outside.

また、燃料電池システム１０が停止し、ルーツ式圧縮機１７が運転停止した駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の停止状態では、中空部５０，５１内に残留した水滴は、形状形成面Ｋを自重により流下又は滴下して直近の排出溝５０ａ，５１ａ内に入り込む。排出溝５０ａ，５１ａ内に入り込んだ水滴は、底部５０ｂ，５１ｂの傾斜によって深溝となる方向へ流下していく。そして、水滴は、排出溝５０ａ，５１ａの深溝側となる中空部５０，５１の各開口から駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出される。したがって、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０内に、底部５０ｂ，５１ｂを備えた排出溝５０ａ，５１ａを形成したことにより、ルーツ式圧縮機１７の運転状態にかかわらず、中空部５０，５１内の水滴は駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出され、中空部５０，５１内に水滴が滞留することを防止することができる。 Further, when the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are stopped when the fuel cell system 10 is stopped and the Roots compressor 17 is stopped, water droplets remaining in the hollow portions 50 and 51 cause the shape forming surface K to be caused by its own weight. It flows down or drops and enters the nearest discharge grooves 50a, 51a. The water droplets that have entered the discharge grooves 50a and 51a flow down in the direction of deep grooves due to the inclination of the bottom portions 50b and 51b. The water droplets are discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 from the openings of the hollow portions 50 and 51 on the deep groove side of the discharge grooves 50a and 51a. Therefore, by forming the discharge grooves 50a and 51a having the bottom portions 50b and 51b in the drive rotor 39 and the driven rotor 40, water droplets in the hollow portions 50 and 51 regardless of the operating state of the roots compressor 17. Is discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, and water droplets can be prevented from staying in the hollow portions 50 and 51.

その後、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へと排出された水滴は、隙間Ｔを通過してポンプ室２４内へ排出される。さらに、水滴はロータハウジング２２の内周面を流下してロータハウジング２２の吐出口２４ｂへ至る。その後、水滴は、吐出口２４ｂから水素オフガスが吐出されるのと同時に吐出口２４ｂを通ってポンプ室２４外へと吐出される。 Thereafter, the water droplets discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 pass through the gap T and are discharged into the pump chamber 24. Further, the water drops flow down the inner peripheral surface of the rotor housing 22 and reach the discharge port 24 b of the rotor housing 22. Thereafter, the water droplets are discharged out of the pump chamber 24 through the discharge port 24b at the same time as the hydrogen off-gas is discharged from the discharge port 24b.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の形状形成面Ｋに、排出溝５０ａ，５１ａを形成し、その排出溝５０ａ，５１ａの底部５０ｂ，５１ｂを中空部５０，５１の開口に向かって徐々に深溝（斜状）となるように傾斜形成した。そして、中空部５０，５１内の水滴が排出溝５０ａ，５１ａ内に入り込むと、その水滴を底部５０ｂ，５１ｂの傾斜によって駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出することができる。したがって、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の中空部５０，５１内に水分を含む水素オフガスが吸入され、該中空部５０，５１内で遠心分離された水滴が滞留することを防止することができる。その結果として、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０が錆びることを防止することができる。 According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The discharge grooves 50a and 51a are formed on the shape forming surface K of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, and the bottom portions 50b and 51b of the discharge grooves 50a and 51a are gradually moved toward the openings of the hollow portions 50 and 51. It was formed so as to have a deep groove (oblique shape). When the water droplets in the hollow portions 50 and 51 enter the discharge grooves 50a and 51a, the water droplets can be discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 by the inclination of the bottom portions 50b and 51b. Accordingly, it is possible to prevent the hydrogen off-gas containing water from being sucked into the hollow portions 50 and 51 of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 and the water droplets centrifuged in the hollow portions 50 and 51 from being retained. As a result, the drive rotor 39 and the driven rotor 40 can be prevented from rusting.

（２）排出溝５０ａ，５１ａの底部５０ｂ，５１ｂを、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に直交する断面視が平面状をなすように形成した。このため、底部５０ｂ，５１ｂを前記断面視がＶ字状をなすように形成した場合と比較して、排出溝５０ａ，５１ａ内に入り込む水滴の量を多くし、排出溝５０ａ，５１ａを利用した排水性能を高めることができる。 (2) The bottom portions 50b and 51b of the discharge grooves 50a and 51a are formed so that a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 is flat. For this reason, compared with the case where the bottom portions 50b and 51b are formed so that the cross-sectional view is V-shaped, the amount of water droplets entering the discharge grooves 50a and 51a is increased, and the discharge grooves 50a and 51a are used. Drainage performance can be enhanced.

（３）排出溝５０ａ，５１ａの底部５０ｂ，５１ｂを、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に沿った断面視が直線状に傾斜するように形成した。このため、底部５０ｂ，５１ｂを容易に形成することができ、排出溝５０ａ，５１ａを容易に形成することができる。 (3) The bottom portions 50b and 51b of the discharge grooves 50a and 51a are formed so that the sectional view along the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 is linearly inclined. For this reason, the bottom portions 50b and 51b can be easily formed, and the discharge grooves 50a and 51a can be easily formed.

（４）排出溝５０ａ，５１ａを、形状形成面Ｋの複数箇所に形成した。このため、中空部５０，５１内の水滴を、複数の排出溝５０ａ，５１ａを利用して排出することが可能となる。したがって、例えば、排出溝５０ａ，５１ａが一箇所ずつしか形成されていない場合と比較して、排出溝５０ａ，５１ａを利用した水滴の排出量を多くして駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ水滴を効率良く排出することができる。 (4) The discharge grooves 50a and 51a are formed at a plurality of locations on the shape forming surface K. For this reason, it becomes possible to discharge | emit the water droplet in the hollow parts 50 and 51 using several discharge groove 50a, 51a. Therefore, for example, compared with the case where the discharge grooves 50a and 51a are formed only one by one, the amount of water droplets discharged using the discharge grooves 50a and 51a is increased, and the water droplets outside the drive rotor 39 and the driven rotor 40. Can be discharged efficiently.

（５）また、複数の排出溝５０ａ，５１ａが、形状形成面Ｋの全体に亘って均等に配置されている。このため、排出溝５０ａ，５１ａが、形状形成面Ｋの一部に集中して形成されている場合と比較して、水滴を排出溝５０ａ，５１ａ内に入り込ませ易くすることができ、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ水滴を速やかに排出することができる。また、ルーツ式圧縮機１７の運転停止時に駆動ロータ３９及び従動ロータ４０がどのような位置で停止しても、排出溝５０ａ，５１ａがその停止状態の駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の下部又は近傍に位置する。したがって、流下する水滴を排出溝５０ａ，５１ａ内に入り込ませて水滴を駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出することができる。その結果、中空部５０，５１内の水滴を排出するために、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の停止位置を考慮してルーツ式圧縮機１７の運転を停止する必要が無くなる。 (5) Further, the plurality of discharge grooves 50a and 51a are arranged uniformly over the entire shape forming surface K. For this reason, compared with the case where the discharge grooves 50a and 51a are concentrated on a part of the shape forming surface K, it is possible to make it easier for water droplets to enter the discharge grooves 50a and 51a, and the drive rotor. 39 and the driven rotor 40 can be quickly discharged out of water. Even if the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are stopped at any time when the operation of the roots compressor 17 is stopped, the discharge grooves 50a and 51a are located below or in the vicinity of the stopped drive rotor 39 and the driven rotor 40. Located in. Accordingly, the water droplets flowing down can enter the discharge grooves 50 a and 51 a and be discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. As a result, it is not necessary to stop the operation of the roots compressor 17 in consideration of the stop positions of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 in order to discharge water droplets in the hollow portions 50 and 51.

（６）複数の排出溝５０ａ，５１ａのうちの一つを、駆動軸３１及び従動軸３５の回転中心Ｒから最も離れた位置に形成した。このため、遠心分離された水滴を排出溝５０ａ，５１ａへ確実に入り込ませることができ、水滴を駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ速やかに排出することができる。 (6) One of the plurality of discharge grooves 50 a and 51 a is formed at a position farthest from the rotation center R of the drive shaft 31 and the driven shaft 35. For this reason, the centrifuged water droplets can surely enter the discharge grooves 50a and 51a, and the water droplets can be quickly discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40.

（７）燃料電池システム１０の水素循環経路に使用される水素循環用のポンプとしてルーツ式圧縮機１７が設けられている。このため、水素オフガスの吸入に伴う水分の吸入といった中空部５０，５１内に水分が入り込みやすい状況でも排出溝５０ａ，５１ａにより駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ水滴を排出することができる。したがって、多くの水分が含まれている水素オフガスが、再び燃料電池１１に供給され、水分が燃料電池セル内において水素ガス流路を塞いでしまう虞を無くすことができる。 (7) A Roots compressor 17 is provided as a hydrogen circulation pump used in the hydrogen circulation path of the fuel cell system 10. For this reason, water droplets can be discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 by the discharge grooves 50a and 51a even in a situation where water easily enters the hollow portions 50 and 51 such as water suction due to the suction of hydrogen off gas. Accordingly, it is possible to eliminate the possibility that the hydrogen off-gas containing a large amount of water is supplied to the fuel cell 11 again and the water blocks the hydrogen gas flow path in the fuel cell.

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化したルーツ式圧縮機１７の第２の実施形態を図４にしたがって説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の駆動ロータ３９及び従動ロータ４０を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略し、図４では、駆動ロータ３９のみを図示する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the Roots compressor 17 embodying the present invention will be described with reference to FIG. Since the second embodiment has a configuration in which only the drive rotor 39 and the driven rotor 40 of the first embodiment are changed, detailed description of the same parts is omitted, and in FIG. Only the rotor 39 is shown.

図４に示すように、両中空部５０，５１のうち一方の中空部５０，５１の形状形成面Ｋは、前記駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に沿う断面視において、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の後端側の中空部５０，５１開口から、前端側の中空部５０，５１開口に向かって斜状をなし、拡径するテーパ状に形成されている。他方の中空部５０，５１の形状形成面Ｋは、前記断面視において、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前端側の中空部５０，５１開口から、後端側の中空部５０，５１開口に向かって斜状をなし、拡径するテーパ状に形成されている。すなわち、一方の中空部５０，５１の形状形成面Ｋの拡径方向と、他方の中空部５０，５１の形状形成面Ｋの拡径方向とは反対方向になっている。言い換えれば、一方の中空部５０，５１の傾斜方向と、他方の中空部５０，５１の傾斜方向は異なり、反対方向となっている。 As shown in FIG. 4, the shape forming surface K of one of the hollow portions 50, 51 has a driving rotor 39 and a shape forming surface K in the sectional view along the axial direction of the driving rotor 39 and the driven rotor 40. The driven rotor 40 is formed in a tapered shape that is inclined from the opening of the hollow portions 50 and 51 on the rear end side toward the opening of the hollow portions 50 and 51 on the front end side and expands in diameter. The shape forming surface K of the other hollow portion 50, 51 is directed from the opening of the hollow portion 50, 51 on the front end side of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 toward the opening of the hollow portion 50, 51 on the rear end side in the sectional view. It is slanted and formed in a tapered shape that expands in diameter. That is, the diameter increasing direction of the shape forming surface K of the one hollow portion 50, 51 is opposite to the diameter increasing direction of the shape forming surface K of the other hollow portion 50, 51. In other words, the inclination direction of one hollow part 50 and 51 and the inclination direction of the other hollow part 50 and 51 are different and are opposite directions.

そして、形状形成面Ｋは、中空部５０，５１内の水滴を該中空部５０，５１の拡径する側の開口に向かって流下させる傾斜を有するように形成されている。すなわち、中空部５０，５１の形状形成面Ｋそのものが、中空部５０，５１内の水滴を中空部５０，５１外へ排出する傾斜部を構成している。また、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に沿った断面視では、形状形成面Ｋは中空部５０，５１の両開口の間で直線状に傾斜して形成されている。 The shape forming surface K is formed so as to have an inclination that allows water droplets in the hollow portions 50 and 51 to flow down toward the opening on the diameter-enlarging side of the hollow portions 50 and 51. That is, the shape forming surface K itself of the hollow portions 50 and 51 constitutes an inclined portion that discharges water droplets in the hollow portions 50 and 51 to the outside of the hollow portions 50 and 51. In addition, in the cross-sectional view along the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, the shape forming surface K is formed to be linearly inclined between the openings of the hollow portions 50 and 51.

さて、ルーツ式圧縮機１７の運転時、水素オフガス中に含まれる液滴（水滴）は、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の回転により水素ガスと遠心分離され、形状形成面Ｋに向かって送り出される。そして、水滴は、遠心力により形状形成面Ｋの拡径する側へ送り出され、拡径された側の開口から駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出される。 Now, when the Roots compressor 17 is in operation, the droplets (water droplets) contained in the hydrogen off-gas are separated from the hydrogen gas by the rotation of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 and sent out toward the shape forming surface K. . Then, the water droplets are sent out to the side of the shape forming surface K where the diameter is increased by centrifugal force, and are discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 from the opening on the side where the diameter is increased.

一方、ルーツ式圧縮機１７の運転停止時において、中空部５０，５１内に残留した水滴は、その自重により形状形成面Ｋを流下又は滴下し、さらに、形状形成面Ｋの拡径する側に向かって流下する。そして、水滴は、中空部５０，５１の拡径された側の開口から駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へと排出される。以下、第１の実施形態と同様に、吐出口２４ｂから水素オフガスが吐出されるのと同時に吐出口２４ｂを通ってポンプ室２４外へと吐出される。 On the other hand, when the operation of the Roots-type compressor 17 is stopped, water droplets remaining in the hollow portions 50 and 51 flow down or drop on the shape forming surface K by its own weight, and further, on the side where the diameter of the shape forming surface K increases. Flow down. Then, the water droplets are discharged out of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 from the opening on the diameter-enlarged side of the hollow portions 50 and 51. Thereafter, similarly to the first embodiment, the hydrogen off-gas is discharged from the discharge port 24b and simultaneously, is discharged out of the pump chamber 24 through the discharge port 24b.

したがって、第２の実施形態では、第１の実施形態の（１）〜（７）と同様の効果を発揮することができるとともに、以下の効果も発揮することができる。
（８）中空部５０，５１の形状形成面Ｋを、中空部５０，５１の開口に向かって拡径形成して、形状形成面Ｋそのものを傾斜部とした。このため、水滴を駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出させるために利用可能な面積を纏めて確保することができ、水滴の駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外への排出効率を高めることができる。 Therefore, in 2nd Embodiment, while being able to exhibit the effect similar to (1)-(7) of 1st Embodiment, the following effects can also be exhibited.
(8) The shape forming surface K of the hollow portions 50 and 51 is formed with a diameter increasing toward the opening of the hollow portions 50 and 51, and the shape forming surface K itself is used as an inclined portion. For this reason, the area which can be used for discharging water droplets to the outside of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 can be secured together, and the efficiency of discharging water droplets to the outside of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 can be increased. .

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 各実施形態のルーツ式圧縮機１７を、燃料電池システム１０の酸素供給手段１２におけるコンプレッサ１４として使用して、流体としての酸素を圧縮移送してもよい。また、ルーツ式圧縮機１７を、空調装置の冷媒圧縮用の圧縮機に使用して、流体としてオイルが混合された冷媒を圧縮移送してもよく、液滴としてのオイルを駆動ロータ３９及び従動ロータ４０外へ排出するようにしてもよい。特に、実施形態のルーツ式圧縮機１７を、気体と液体の混合体を移送するポンプとして用いるのが好ましい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
The root compressor 17 of each embodiment may be used as the compressor 14 in the oxygen supply means 12 of the fuel cell system 10 to compress and transfer oxygen as a fluid. Further, the root type compressor 17 may be used as a compressor for compressing a refrigerant of an air conditioner, and a refrigerant mixed with oil as a fluid may be compressed and transferred, and the oil as a droplet is driven by the drive rotor 39 and the follower. You may make it discharge | emit out of the rotor 40. FIG. In particular, it is preferable to use the root type compressor 17 of the embodiment as a pump for transferring a mixture of gas and liquid.

○ 第２の実施形態において、形状形成面Ｋ全体を傾斜部としたが、形状形成面Ｋのうち一部のみを中空部５０，５１の開口に向かって斜状に形成して傾斜部を形成し、その他の部位を駆動軸３１及び従動軸３５の軸方向に平行をなすように形成してもよい。 In the second embodiment, the entire shape forming surface K is the inclined portion, but only a part of the shape forming surface K is formed obliquely toward the openings of the hollow portions 50 and 51 to form the inclined portion. However, other portions may be formed so as to be parallel to the axial directions of the drive shaft 31 and the driven shaft 35.

○ 第２の実施形態において、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の両中空部５０，５１を、それぞれ駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の前端側の開口から後端側の開口に向かって縮径（拡径）するテーパ状に形成し、両貫通孔６０，６１の縮径方向（拡径方向）を同じ方向としてもよい。 In the second embodiment, the hollow portions 50 and 51 of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 are reduced in diameter (expanded) from the front end side opening to the rear end side opening of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, respectively. It is good also as a taper shape which makes a diameter), and it is good also considering the diameter reduction direction (diameter expansion direction) of both the through holes 60 and 61 as the same direction.

○ 第１の実施形態において、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に直交する排出溝５０ａ，５１ａの断面視の形状をＶ溝状や円弧溝状、さらには、底部５０ｂ，５１ｂが平面状をなし、中空部５０，５１に向かって拡開する溝状としてもよい。このように構成すると、例えば、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の停止状態で、排出溝５０ａ，５１ａの側面の傾斜を利用して水滴の排出効率を高めることができる。 In the first embodiment, the cross-sectional shape of the discharge grooves 50a and 51a perpendicular to the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 is V-groove or arcuate groove, and the bottoms 50b and 51b are planar. It is good also as groove shape which expands toward the hollow parts 50 and 51. If comprised in this way, the discharge efficiency of a water droplet can be improved using the inclination of the side surface of the discharge grooves 50a and 51a in the stop state of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, for example.

○ 第１の実施形態において、排出溝５０ａ，５１ａの形成箇所を増減してもよく、一箇所だけに形成してもよい。なお、排出溝５０ａ，５１ａを一箇所だけに形成した場合は、排出溝５０ａ，５１ａを駆動軸３１及び従動軸３５の回転中心Ｒから最も離れた位置に形成するのが好ましい。 In the first embodiment, the number of locations where the discharge grooves 50a and 51a are formed may be increased or decreased, or may be formed only in one location. In addition, when the discharge grooves 50a and 51a are formed in only one place, it is preferable to form the discharge grooves 50a and 51a at positions farthest from the rotation center R of the drive shaft 31 and the driven shaft 35.

○ 第１の実施形態において、排出溝５０ａ，５１ａの配置の間隔をランダムにしてもよく、例えば、形状形成面Ｋにおける一部、特に、回転中心Ｒから離れた位置に集中して形成してもよい。 In the first embodiment, the interval between the arrangement of the discharge grooves 50a and 51a may be random, for example, formed in a concentrated manner at a part of the shape forming surface K, particularly at a position away from the rotation center R. Also good.

○ 第１の実施形態において、駆動軸３１及び従動軸３５の回転中心Ｒから最も離れた位置に排出溝５０ａ，５１ａを形成しなくてもよい。
○ 各実施形態において、中空部５０，５１を、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向に沿ういずれか一端のみに開口する形状としてもよい。そして、第１の実施形態においては、中空部５０，５１の最奥から開口に向かって排出溝５０ａ，５１ａの底部５０ｂ，５１ｂを傾斜させて傾斜部を形成し、第２の実施形態においては、中空部５０，５１の最奥から開口に向かって形状形成面Ｋが拡径するように形成して傾斜部を形成する。また、このとき、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の両中空部５０，５１のうち一方の中空部５０，５１の開口する方向と、他方の中空部５０，５１の開口する方向が反対方向であってもよい。 In the first embodiment, it is not necessary to form the discharge grooves 50a and 51a at positions farthest from the rotation center R of the drive shaft 31 and the driven shaft 35.
In each embodiment, the hollow portions 50 and 51 may have a shape that opens to only one end along the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40. In the first embodiment, the bottom portions 50b and 51b of the discharge grooves 50a and 51a are inclined from the innermost part of the hollow portions 50 and 51 toward the opening to form an inclined portion. In the second embodiment, The inclined portion is formed by forming the shape forming surface K so as to increase in diameter from the innermost part of the hollow portions 50 and 51 toward the opening. At this time, the direction in which one of the hollow portions 50, 51 of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 opens is opposite to the direction in which the other hollow portions 50, 51 open. May be.

○ 第１の実施形態において、図５に示すように、排出溝５０ａ，５１ａを、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０（図５では駆動ロータ３９のみ図示）の軸方向の任意の位置、例えば中央から両開口に向かって徐々に深溝（斜状）となるように直線状に傾斜させ、底部５０ｂ，５１ｂの断面形状を山形状に形成してもよい。すなわち、１つの中空部５０，５１に傾斜方向が相反する傾斜部（底部５０ｂ，５１ｂ）を設けてもよい。このように構成した場合、底部５０ｂ，５１ｂにおける頂部両側の勾配を大きくすることができ、頂部から開口に向かって水滴を速やかに送り出したり、流下させたりすることができる。 In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the discharge grooves 50a and 51a are arranged at arbitrary positions in the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 (only the drive rotor 39 is shown in FIG. 5), for example, from the center. The cross sections of the bottom portions 50b and 51b may be formed in a mountain shape by inclining linearly so as to gradually become deep grooves (oblique shape) toward both openings. That is, you may provide the inclination part (bottom part 50b, 51b) in which the inclination direction contradicts in one hollow part 50,51. When comprised in this way, the gradient of the both sides of the top part in the bottom parts 50b and 51b can be enlarged, and a water droplet can be rapidly sent out from the top toward an opening, or can be made to flow down.

また、図５に示す、底部５０ｂ，５１ｂが山形状をなす排出溝５０ａ，５１ａにおいて、その底部５０ｂ，５１ｂの頂部を円弧状（アール状）に形成し、頂部から中空部５０，５１の開口に向かって直線状に傾斜させてもよい。すなわち、底部５０ｂ，５１ｂ（傾斜部）に直線状をなす部分と円弧状をなす部分とを複合形成してもよい。このように構成した場合、底部５０ｂ，５１ｂの頂部付近の水滴を、円弧状部分により中空部５０，５１の両開口のうちのいずれかへ速やかに流下させることができ、さらに、直線状部分により速やかに排水させることができる。 In addition, in the discharge grooves 50a and 51a in which the bottom portions 50b and 51b form a mountain shape shown in FIG. 5, the top portions of the bottom portions 50b and 51b are formed in an arc shape (R shape), and the openings of the hollow portions 50 and 51 are formed from the top portion. You may make it incline linearly toward. That is, a straight part and a circular part may be formed in a composite manner on the bottoms 50b and 51b (inclined parts). When configured in this way, water droplets near the tops of the bottom portions 50b and 51b can be quickly flowed down to either one of the openings of the hollow portions 50 and 51 by the arc-shaped portion, and further, by the linear portion. It can be drained quickly.

○ 第２の実施形態において、形状形成面Ｋを、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の軸方向の任意の位置、例えば中央から両開口に向かって徐々に拡径するように直線状に傾斜させて形成してもよい。すなわち、１つの中空部５０，５１に傾斜方向が相反する傾斜部（形状形成面Ｋ）を設けてもよい。このように構成した場合、形状形成面Ｋにおける頂部両側の勾配を大きくすることができ、頂部から開口に向かって水滴を速やかに送り出したり、流下させたりすることができる。また、中空部５０，５１の両開口に向かって形状形成面Ｋが拡径する状態において、その形状形成面Ｋの頂部を円弧状（アール状）に形成し、形状形成面Ｋ（傾斜部）に直線状をなす部分と円弧状をなす部分とを複合形成してもよい。このように構成した場合、形状形成面Ｋの頂部付近の水滴を、円弧状部分により中空部５０，５１の両開口のうちのいずれかへ速やかに流下させることができ、さらに、直線状部分により速やかに排水させることができる。 In the second embodiment, the shape forming surface K is linearly inclined so as to gradually increase in diameter from an arbitrary position in the axial direction of the drive rotor 39 and the driven rotor 40, for example, from the center toward both openings. It may be formed. That is, you may provide the inclination part (shape formation surface K) in which the inclination directions are opposite in one hollow part 50,51. When comprised in this way, the gradient of the both sides of the top part in the shape formation surface K can be enlarged, and a water droplet can be rapidly sent out or flowed down toward the opening from the top part. Further, in the state where the shape forming surface K expands toward both the openings of the hollow portions 50 and 51, the top of the shape forming surface K is formed in an arc shape (R shape), and the shape forming surface K (inclined portion). Alternatively, a straight part and an arc part may be formed in combination. When configured in this way, water droplets near the top of the shape forming surface K can be quickly caused to flow down to either one of the openings of the hollow portions 50 and 51 by the arc-shaped portion, and further, by the linear portion. It can be drained quickly.

○ 第１の実施形態において、図６に示すように、底部５０ｂ，５１ｂを、駆動軸３１及び従動軸３５の軸方向に沿った断面視が円弧状（アール状）となるように、軸方向に沿って円弧状に傾斜させて形成してもよい（図６では駆動ロータ３９のみ図示）。このように構成した場合、排出溝５０ａ，５１ａを形成可能とする山歯３９ａ，４０ａの厚みの中で底部５０ｂ，５１ｂの傾斜が最も大きくなるように形成した場合、排出溝５０ａ，５１ａの深溝側では、底部５０ｂ，５１ｂの傾斜が急激に大きくなる。したがって、排出溝５０ａ，５１ａを利用した排水性能を高めることができる。 In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the bottom portions 50 b and 51 b are arranged in the axial direction so that the sectional view along the axial direction of the drive shaft 31 and the driven shaft 35 has an arc shape (R shape). May be formed so as to be inclined in a circular arc shape (only the drive rotor 39 is shown in FIG. 6). In this case, when the bottom portions 50b and 51b are formed so that the inclination of the bottom portions 50b and 51b is the largest among the thicknesses of the chevron 39a and 40a capable of forming the discharge grooves 50a and 51a, the deep grooves of the discharge grooves 50a and 51a. On the side, the slopes of the bottom portions 50b and 51b increase rapidly. Therefore, the drainage performance using the discharge grooves 50a and 51a can be enhanced.

○ 第２の実施形態において、形状形成面Ｋを、駆動軸３１及び従動軸３５の軸方向に沿った断面視が円弧状（アール状）となるように、軸方向に沿って円弧状に傾斜させて拡径させてもよい。 In the second embodiment, the shape forming surface K is inclined in an arc shape along the axial direction so that the sectional view along the axial direction of the drive shaft 31 and the driven shaft 35 becomes an arc shape (R shape). The diameter may be increased.

○ 第１の実施形態において、排出溝５０ａ，５１ａを、形状形成面Ｋの周方向に沿って螺旋状に延びるように形成してもよい。
○ 第２の実施形態において、図７に示すように、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０（図７では駆動ロータ３９のみ図示）に、その軸方向に沿って貫通孔６０，６１の直径が同じ中空部５０，５１を形成する。そして、該中空部５０，５１を、その軸線Ｎが駆動軸３１及び従動軸３５の軸方向と交差するように傾斜して駆動ロータ３９及び従動ロータ４０に形成し、中空部５０，５１の形状形成面Ｋそのものを傾斜部としてもよい。このとき、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０の一方の中空部５０，５１と他方の中空部５０，５１の傾斜方向が異なっていてもよく、反対方向となっていてもよい。 In the first embodiment, the discharge grooves 50a and 51a may be formed to extend spirally along the circumferential direction of the shape forming surface K.
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the drive rotor 39 and the driven rotor 40 (only the drive rotor 39 is shown in FIG. 7) are hollow with the same diameter of the through holes 60 and 61 along the axial direction thereof. Portions 50 and 51 are formed. The hollow portions 50 and 51 are formed in the drive rotor 39 and the driven rotor 40 so as to be inclined so that the axis N intersects the axial directions of the drive shaft 31 and the driven shaft 35, and the shapes of the hollow portions 50 and 51 are formed. The formation surface K itself may be an inclined portion. At this time, the inclination direction of one hollow part 50 and 51 of the drive rotor 39 and the driven rotor 40 and the other hollow part 50 and 51 may differ, and it may be an opposite direction.

○ 第１の実施形態において、図８に示すように、排出溝５０ａ，５１ａを偶数箇所に形成するとともに開口部位が互いに対向する排出溝５０ａ，５１ａを一組の排出溝５０ａ，５１ａとする（図８では従動ロータ４０のみ図示）。そして、前記一組の排出溝５０ａ，５１ａが複数箇所に配設されるように、複数の排出溝５０ａ，５１ａを形状形成面Ｋに配置してもよい。 In the first embodiment, as shown in FIG. 8, the discharge grooves 50 a and 51 a are formed at even positions and the discharge grooves 50 a and 51 a whose opening portions face each other are defined as a set of discharge grooves 50 a and 51 a ( FIG. 8 shows only the driven rotor 40). The plurality of discharge grooves 50a and 51a may be arranged on the shape forming surface K so that the pair of discharge grooves 50a and 51a are arranged at a plurality of locations.

○ 各実施形態において、三葉状の駆動ロータ３９及び従動ロータ４０を用いたルーツ式圧縮機１７としてもよい。
○ 各実施形態において、駆動ロータ３９及び従動ロータ４０を駆動軸３１及び従動軸３５の軸方向に複数個、取付固定した多段式のルーツ式圧縮機１７としてもよい。 In each embodiment, the roots compressor 17 using the trilobal drive rotor 39 and the driven rotor 40 may be used.
In each embodiment, the multistage Roots-type compressor 17 in which a plurality of drive rotors 39 and driven rotors 40 are attached and fixed in the axial direction of the drive shaft 31 and the driven shaft 35 may be used.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）燃料電池に酸素と水素を供給し、発電させる燃料電池システムにおいて、前記燃料電池にて酸素と反応しなかった水素を、請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載のルーツ式ポンプを用いて前記燃料電池に再び供給することを特徴とする燃料電池システム。 Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(1) In a fuel cell system in which oxygen and hydrogen are supplied to a fuel cell to generate electric power, hydrogen that has not reacted with oxygen in the fuel cell is defined in any one of claims 1 to 9. A fuel cell system which supplies the fuel cell again using a Roots pump.

（２）前記傾斜部は、前記回転軸の軸方向に沿って円弧状に傾斜して形成されている請求項１に記載にルーツ式ポンプ。
（３）前記傾斜部は、前記回転軸の軸方向に沿って直線状に傾斜した部分と円弧状に傾斜した部分とが複合形成されている請求項１に記載にルーツ式ポンプ。 (2) The roots pump according to claim 1, wherein the inclined portion is formed to be inclined in an arc shape along the axial direction of the rotating shaft.
(3) The roots-type pump according to claim 1, wherein the inclined portion is formed by combining a linearly inclined portion and an arc-shaped inclined portion along the axial direction of the rotating shaft.

ルーツ式圧縮機の断面図。Sectional drawing of a roots type compressor. 燃料電池システムの構成図。The block diagram of a fuel cell system. 図１の３−３線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1. 第２の実施形態の駆動ロータを示す断面図。Sectional drawing which shows the drive rotor of 2nd Embodiment. 別例の排出溝を示す駆動ロータの断面図。Sectional drawing of the drive rotor which shows the discharge groove of another example. 別例の排出溝を示す駆動ロータの断面図。Sectional drawing of the drive rotor which shows the discharge groove of another example. 別例の形状形成面を示す駆動ロータの断面図。Sectional drawing of the drive rotor which shows the shape formation surface of another example. 別例の排出溝の配置を示す従動ロータの断面図。Sectional drawing of a driven rotor which shows arrangement | positioning of the discharge groove of another example.

Explanation of symbols

Ｋ…傾斜部を構成する形状形成面、Ｈ…ハウジング、Ｒ…回転中心、１０…燃料電池システム、１１…燃料電池、１７…水素循環経路を構成するルーツ式ポンプであるルーツ式圧縮機、１８，１９，２１…水素循環経路を構成する管路、２４…ポンプ室、２４ａ…吸入口、２４ｂ…吐出口、３１…回転軸としての駆動軸、３５…回転軸としての従動軸、３９…駆動ロータ、４０…従動ロータ、５０，５１…中空部、５０ａ，５１ａ…溝としての排出溝、５０ｂ，５１ｂ…傾斜部を構成する底部。 K: Shape forming surface constituting an inclined portion, H ... Housing, R ... Rotation center, 10 ... Fuel cell system, 11 ... Fuel cell, 17 ... Roots type compressor which is a root type pump constituting a hydrogen circulation path, 18 , 19, 21... Pipe lines constituting a hydrogen circulation path, 24... Pump chamber, 24 a... Suction port, 24 b... Discharge port, 31 ... drive shaft as a rotation axis, 35. Rotor, 40 ... driven rotor, 50, 51 ... hollow part, 50a, 51a ... discharge groove as groove, 50b, 51b ... bottom part constituting inclined part.

Claims

A pump chamber formed in the housing accommodates a rotor that rotates by a rotary shaft, and the rotation of the rotor discharges the fluid sucked into the pump chamber from the suction port of the pump chamber to the outside of the pump chamber. In the roots type pump,
The rotor includes a hollow portion in which at least one of the side surfaces of the rotor opens in the axial direction of the rotating shaft, and the hollow portion has a total length of the hollow portion along the axial direction of the rotating shaft. A roots type pump having an inclined portion extending obliquely to the opening.

2. The roots pump according to claim 1, wherein the inclined portion is a bottom portion of a groove extending obliquely to the opening formed on a shape forming surface forming the hollow portion.

The roots pump according to claim 2, wherein a plurality of the grooves are formed on the shape forming surface.

The Roots pump according to claim 3, wherein the plurality of grooves are arranged so that opening portions of the grooves face each other.

5. The roots pump according to claim 3, wherein the plurality of grooves are arranged over the entire shape forming surface.

The Roots pump according to any one of claims 2 to 5, wherein the groove is formed at least at a position farthest in the radial direction from the rotation center of the rotation shaft.

The Roots pump according to claim 1, wherein the inclined portion is a shape forming surface that forms the hollow portion.

The roots pump according to claim 1, wherein a plurality of hollow portions are formed in the rotor, and the inclination directions of the inclined portions of the hollow portions are different.

A compressor that is arranged in a hydrogen circulation path of a fuel cell system that supplies oxygen and hydrogen to the fuel cell to generate power, and compresses and supplies again hydrogen that has not reacted with oxygen in the fuel cell to the fuel cell. The roots type pump according to any one of claims 1 to 8, which is used as the above.