JP2006152977A - ルーツブロワ - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡素で設備の拡大や製作費の高騰を招かず、それでいて軸受を効率良く冷却する。
【解決手段】 軸受で軸支された駆動ロータ１５及び従動ロータ１７が互いに噛み合わされてケーシング１３内に収容されたブロワ本体３に、上方が閉塞し下方が開放したエア吸込カバー３９をエア吸込口９を覆うようにかつ軸受よりも下方に延出するように上方から被せる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、容積式のルーツブロワの改良に関し、特にロータの軸受冷却対策に関するものである。

ルーツブロワでは、ロータを軸支する軸受の温度が転がり摩擦熱で上昇する。特に、一対のロータはギヤの噛合により駆動連結されていて、一方のロータをモータで回転駆動させることにより、この回転力を他方のロータにギヤを介して伝達して両ロータを互いに反対方向に同期回転させるようにしているので、ギヤが噛合回転して噛み合い摩擦熱が発生すると、ロータを軸支するギヤ側の軸受の温度がさらに上昇し、軸受の寿命が低下する。このロータの軸受冷却対策として、特許文献１では、ロータを収容するケーシング周りに冷却水を循環させる冷却通路を張り巡らせている。一方、これとは別に空冷方式もある。
特開平１１−２４７７８７号公報（第３頁、図３）

しかし、上記の特許文献１のような水冷方式では、ケーシング周りに冷却通路を張り巡らせているため、ブロワ本体の構造が複雑になって製作費が高騰する。一方、空冷方式では、ファン等が必要で設備が大掛かりになることは否めない。

この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、構造が簡素で設備の拡大や製作費の高騰を招かず、それでいて軸受を効率良く冷却することである。

上記の目的を達成するため、この発明は、吸込み時のエア流を利用したことを特徴とする。

具体的には、この発明は、軸受で軸支された一対のロータが互いに噛み合わされてケーシング内に収容されたブロワ本体を備え、上記一対のロータを互いに反対方向に同期回転させることにより、エアをエア吸込口から上記ケーシング内に吸い込んでエア吐出口から吐出するルーツブロワを前提とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１に記載の発明は、上方が閉塞し下方が開放したエア吸込カバーが上記エア吸込口を覆うようにかつ少なくとも上記軸受近傍にまで延出するように上記ブロワ本体に上方から被せられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、エア吸込口にはエアフィルタが設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、エア吸込口とエアフィルタとの間にはサイレンサが介設されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上記前提において、上記ブロワ本体にはエア取入ボックスが搭載され、このエア取入ボックスにはエア取入口が下方に開口するように設けられているとともに、エア導入口が上記エア吸込口に連通するように上記エア取入口と仕切板を隔てて設けられ、上記エア取入口とエア導入口とはサイレンサで連結され、上記エア取入ボックスの下端外周には下方が開放したエア吸込カバーが少なくとも上記軸受近傍にまで延出するように設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、エア取入口及びエア導入口の少なくとも一方にはエアフィルタが設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、エア吸込カバーをブロワ本体に上方から被せて少なくともロータの軸受近傍にまで延出させているので、ロータが回転すると、ルーツブロワの外周りのエアが上記エア吸込カバーの下端を経てエア吸込口からケーシング内に吸い込まれ、この際に発生するエア流（自吸エア流）によりケーシングの軸受周りを効率良く冷却して軸受の昇温による寿命低下を防止することができる。しかも、自吸エア流を利用しているので、水冷方式の如き冷却通路の張り巡らせや、空冷方式の如き大掛かりな設備が不要で、構造の簡素化、省スペース化及び製作費の低減化を図ることができる。

請求項２に係る発明によれば、エア中の異物をエア吸込口のところでエアフィルタにより捕捉してケーシング内に異物が侵入しないようにすることができる。

請求項３に係る発明によれば、エアフィルタによる異物の侵入防止効果に加えて、サイレンサによる消音効果をも得ることができる。

請求項４に係る発明によれば、ブロワ本体に搭載されたエア取入ボックスの下端外周にエア吸込カバーを少なくともロータの軸受近傍にまで延出させているので、ロータが回転すると、ルーツブロワの外周りのエアが上記エア吸込カバーの下端を経てエア取入口からエア取入ボックス内に吸い込まれ、この際に発生するエア流（自吸エア流）によりケーシングの軸受周りを効率良く冷却して軸受の昇温による寿命低下を防止することができる。しかも、自吸エア流を利用しているので、水冷方式の如き冷却通路の張り巡らせや、空冷方式の如き大掛かりな設備が不要で、構造の簡素化、省スペース化及び製作費の低減化を図ることができる。また、上記エア取入ボックス内に吸い込まれたエアはサイレンサを通過する過程で消音され、エア導入口からエア吸込口を経てケーシング内に導入される。

請求項５に係る発明によれば、エアフィルタによる異物の侵入防止効果を得ることができる。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１〜５はこの発明の実施の形態１に係るルーツブロワを示す。図１〜５中、１はベースであり、このベース１上にはブロワ本体３が設置され、ブロワ本体３の隣にはモータ５が据付台７を介して設置されている。上記ブロワ本体３は上端にエア吸込口９を下端にエア吐出口１１を有するケーシング１３を備え、ケーシング１３内には一対の３葉型ロータ１５，１７（以下、駆動ロータ１５及び従動ロータ１７という）が水平に並んで収容され、これら駆動ロータ１５及び従動ロータ１７は両端に軸部１５ａ，１７ａがそれぞれ一体に突設されている。

上記軸部１５ａ，１７ａは上記ケーシング１３の側壁１３ａ，１３ｂを貫通し、駆動ロータ１５及び従動ロータ１７は、ケーシング１３の側壁１３ａ，１３ｂを軸受プレートとして該側壁１３ａ，１３ｂと軸部１５ａ，１７ａとの間に介装された軸受１９でケーシング１３に回転自在に軸支され、互いに非接触状態で噛み合わされている。

上記駆動ロータ１５及び従動ロータ１７の各々の一方の軸部１５ａ，１７ａにはギヤ２１が固定され、この両ギヤ２１は互いに噛合している。上記ケーシング１３の一方の側壁１３ａにはギヤケース２３が接合され、ギヤケース２３と側壁１３ａとの間にオイル室２５が形成され、このオイル室２５に上記両ギヤ２１がオイルに晒されるように収容されている。

上記ケーシング１３の他方の側壁１３ｂには軸受カバー２７が接合され、駆動ロータ１５の他方（反ギヤ側）の軸部１５ａが軸受カバー２７から外部に突出し、この軸部１５ａの突出端部に従動プーリ２９が固定されている。

一方、上記モータ５の出力軸５ａには駆動プーリ３１が固定され、この駆動プーリ３１及び上記従動プーリ２９にはエンドレスベルト３３が巻き付けられている。そして、上記モータ５の回転力を駆動プーリ３１、エンドレスベルト３３及び従動ロータ１７を介して駆動ロータ１５に伝達して駆動ロータ１５を回転させ、この回転力を従動プーリ２９に両ギヤ２１を介して伝達し、駆動ロータ１５及び従動ロータ１７を互いに反対方向に同期回転させることにより、エアをエア吸込口９から上記ケーシング１３内に吸い込んでエア吐出口１１から吐出するようになっている。

上記ケーシング１３のエア吸込口９には円筒形状のサイレンサ３５が上方に突設され、このサイレンサ３５上端にはリング状のエアフィルタ３７が取り付けられている。

この実施の形態１の特徴として、上記ブロワ本体３にはエア吸込カバー３９が上方から被せられている。このエア吸込カバー３９は、上方が閉塞し下方が開放した形状に形成され、かつ上方に突出する円筒部３９ａとベルトカバー３９ｂとを一体に有しているとともに、下端が軸受１９よりも下方でかつエア吐出口１１よりも上方に延出している。そして、上記円筒部３９ａ上面にエアフィルタ３７が接触するようにサイレンサ３５及びエアフィルタ３７を円筒部３９ａ内に収容して円筒部３９ａでエア吸込口９を覆うとともに、駆動プーリ３１、従動プーリ２９及びエンドレスベルト３３を上記ベルトカバー３９ｂで上方から覆うようになっている。なお、上記円筒部３９ａとベルトカバー３９ｂとは別体であってもよい。

このように、この実施の形態１では、エア吸込カバー３９をブロワ本体３に上方から被せて軸受１９よりも下方に延出させ、駆動ロータ１５及び従動ロータ１７の回転によりルーツブロワの外周りのエアを、図４に矢印で示すように、上記エア吸込カバー３９の下端から上方に吸い上げてエアフィルタ３７及びサイレンサ３５を経てエア吸込口９からケーシング１３内に吸い込ませた後、エア吐出口１１から吐出するようになっている。したがって、エア吸込カバー３９の下端から上方に吸い上げる際に発生するエア流（自吸エア流）により、ケーシング１３の軸受１９周りを効率良く冷却して軸受１９の昇温による寿命低下を防止することができる。しかも、自吸エア流を利用しているので、水冷方式の如き冷却通路の張り巡らせや、空冷方式の如き大掛かりな設備が不要で、構造の簡素化、省スペース化及び製作費の低減化を図ることができる。

また、この実施の形態１では、エア中の異物をエア吸込口９の上方でエアフィルタ３７により捕捉しているので、ケーシング１３内に異物が侵入しないようにすることができる。

さらに、この実施の形態１では、エアフィルタ３７を通過したエアがエア吸込口９に流入する過程でサイレンサ３５を通過するので、エアフィルタ３７による異物の侵入防止効果に加えて、サイレンサ３５による消音効果をも得ることができる。

なお、実施の形態１では、エア吸込カバー３９の下端を軸受１９よりも下方に延出させたが、同様の軸受冷却効果を得ることができるのであれば、軸受１９の上方近傍にまで延出させていてもよい。

また、サイレンサをなくして図６の変形例のようにしてもよい。この変形例では、円板状のエアフィルタ３７をエア吸込口９にエア吸込口９を覆うように取り付けている。また、サイレンサがないので、エア吸込カバー３９は円筒部３９ａのない上面が平らな形状である。なお、エアフィルタ３７にサイレンサの機能を持たせてもよい。

（実施の形態２）
図７〜９はこの発明の実施の形態２に係るルーツブロワを示す。この実施の形態２では、ブロワ本体３の構成やその駆動系については実施の形態１と同じであるので説明を省略し、図７〜９に表れる構成で実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付すこととし、以下、異なる点のみを説明する。

すなわち、この実施の形態２では、ブロワ本体３にエア取入ボックス４１が搭載されている。このエア取入ボックス４１にはエア取入口４３が下方に開口するように設けられ、このエア取入口４３には案内筒４４が嵌着されているとともに、エア導入口４５がエア吸込口９に連通するように上記エア取入口４３と仕切板４７を隔てて設けられている。

また、上記エア取入口４３及びエア導入口４５の両側には、２個の角筒状のサイレンサ３５が水平に配置されてエア取入口４３とエア導入口４５とをサイレンサ３５で連結している。これらサイレンサ３５は、エア取入ボックス４１内に設けられたプレート４９で断面矩形に仕切られた空間に角筒材５１を挿入してその外側に吸音材５３を介装したものであり、上記角筒材５１には消音効果を得るために多数の貫通孔（図示せず）が形成されている。

さらに、上記エア導入口４５には円筒形状のエアフィルタ３７が設けられている。このエアフィルタ３７は、多数の貫通孔（図示せず）が形成された円筒材５５の外周に繊維状物等からなる濾材５７を貼り合わせたものである。このエアフィルタ３７はエア取入口４３側に設けてもよく、さらにはエア取入口４３及びエア導入口４５の両方に設けてもよい。

加えて、この実施の形態２の特徴として、上記エア取入ボックス４１の下端外周には、下方が開放したエア吸込カバー３９が設けられている。このエア吸込カバー３９の下端は軸受１９よりも下方でかつエア吐出口１１よりも上方に延出している。なお、このエア吸込カバー３９は、ブロワ本体３側のみを覆っており、駆動プーリ３１、従動プーリ２９及びエンドレスベルト３３は専用のベルトカバー５９で上方から覆われているが、エア吸込カバー３９とベルトカバー５９とを一体にしてもよい。

したがって、この実施の形態２では、ブロワ本体３に搭載されたエア取入ボックス４１の下端外周に軸受１９よりも下方に延出するようにエア吸込カバー３９を設け、駆動ロータ１５及び従動ロータ１７の回転によりルーツブロワの外周りのエアを、図９に矢印で示すように、上記エア吸込カバー３９の下端から上方に吸い上げてエア取入口４３からサイレンサ３５を経てさらにエアフィルタ３７及びエア導入口４５を経てエア吸込口９からケーシング１３内に吸い込ませた後、エア吐出口１１から吐出するようになっている。したがって、エア吸込カバー３９の下端から上方に吸い上げる際に発生するエア流（自吸エア流）により、ケーシング１３の軸受１９周りを効率良く冷却して軸受１９の昇温による寿命低下を防止することができる。しかも、自吸エア流を利用しているので、水冷方式の如き冷却通路の張り巡らせや、空冷方式の如き大掛かりな設備が不要で、構造の簡素化、省スペース化及び製作費の低減化を図ることができる。

また、この実施の形態２では、エア取入口４３からエア取入ボックス４１内に流入したエアがサイレンサ３５を通過する過程で消音効果を得ることができる。

さらに、この実施の形態２では、サイレンサ３５を通過したエア中の異物をエア吸込口９上方のエア導入口４５周りでエアフィルタ３７により捕捉してケーシング１３内に異物が侵入しないようにすることができる。

なお、実施の形態２では、エア吸込カバー３９の下端を軸受１９よりも下方に延出させたが、同様の軸受冷却効果を得ることができるのであれば、軸受１９の上方近傍にまで延出させていてもよいことは実施の形態１と同様である。

この発明は、容積式のルーツブロワにおいてロータの軸受冷却対策として有用である。

実施の形態１に係るルーツブロワの正面図である。 図１の右側面図である。 図１の平面図である。 図１におけるブロワ本体の背面図である。 図４のＶ−Ｖ線において吸込カバーを省略した断面図である。 実施の形態１の変形例を示す図４相当図である。 実施の形態２に係るルーツブロワの正面図である。 図７の右側面図である。 図７の平面図である。

符号の説明

３ ブロワ本体
９ エア吸込口
１１ エア吐出口
１３ ケーシング
１５ 駆動ロータ
１７ 従動ロータ
１９ 軸受
３５ サイレンサ
３７ エアフィルタ
３９ エア吸込カバー
４１ エア取入ボックス
４３ エア取入口
４５ エア導入口
４７ 仕切板

Claims (5)

1. 軸受で軸支された一対のロータが互いに噛み合わされてケーシング内に収容されたブロワ本体を備え、上記一対のロータを互いに反対方向に同期回転させることにより、エアをエア吸込口から上記ケーシング内に吸い込んでエア吐出口から吐出するルーツブロワであって、
   上方が閉塞し下方が開放したエア吸込カバーが上記エア吸込口を覆うようにかつ少なくとも上記軸受近傍にまで延出するように上記ブロワ本体に上方から被せられていることを特徴とするルーツブロワ。
2. 請求項１に記載のルーツブロワにおいて、
   エア吸込口にはエアフィルタが設けられていることを特徴とするルーツブロワ。
3. 請求項２に記載のルーツブロワにおいて、
   エア吸込口とエアフィルタとの間にはサイレンサが介設されていることを特徴とするルーツブロワ。
4. 軸受で軸支された一対のロータが互いに噛み合わされてケーシング内に収容されたブロワ本体を備え、上記一対のロータを互いに反対方向に同期回転させることにより、エアをエア吸込口から上記ケーシング内に吸い込んでエア吐出口から吐出するルーツブロワであって、
   上記ブロワ本体にはエア取入ボックスが搭載され、
   このエア取入ボックスにはエア取入口が下方に開口するように設けられているとともに、エア導入口が上記エア吸込口に連通するように上記エア取入口と仕切板を隔てて設けられ、
   上記エア取入口とエア導入口とはサイレンサで連結され、
   上記エア取入ボックスの下端外周には下方が開放したエア吸込カバーが少なくとも上記軸受近傍にまで延出するように設けられていることを特徴とするルーツブロワ。
5. 請求項４に記載のルーツブロワにおいて、
   エア取入口及びエア導入口の少なくとも一方にはエアフィルタが設けられていることを特徴とするルーツブロワ。

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