JP2012021450A - ルーツ式流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向隙間からの気体の漏れを低減できるルーツ式流体機械を提供すること。
【解決手段】一対のロータ３６のロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢとロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢに対向するケース２の内壁の間に若干の軸方向隙間を有したルーツ式ポンプにおいて、ケース２の内壁には、ロータ３６Ａ、３６Ｂと対向する位置に弧状溝部５０Ａと径方向溝部５０Ｂとからなり、移送室４０に連通する案内溝５０を設け、軸方向隙間を流れる気体を移送室４０に導くようにした。また、一対のロータ３６には、ロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢに回転軸８Ａ、８Ｂの軸中心から放射状に連絡溝５５を設け、より広い範囲で移送室４０に連通できるようにして軸方向隙間を流れる気体を移送室４０に導くようにした。
【選択図】 図２

Description

この発明は、ロータを回転させて流体を移送するルーツ式流体機械に関する。

従来からブロワーおよび真空ポンプとしてルーツ式ポンプ（流体機械）が用いられている。図１５、図１６に示す１段のルーツ式ポンプは、ケース１００内に一対のロータ１０１Ａ、１０１Ｂが設けられており、一方のロータ１０１Ａは回転軸１０２に接続された図示しない駆動ギヤにより回転する。そして、他方のロータ１０１Ｂは回転軸１０３に接続された図示しない従動ギヤが駆動ギヤに噛み合い回転することで、ロータ１０１Ａと同期回転する。なお、一対のロータ１０１Ａ、１０１Ｂは、それぞれの葉を噛み合せて反対方向に同期回転するものである。また、一対のロータ１０１Ａ、１０１Ｂの同期回転により吸入口１０５から入った気体はケース１００とロータ１０１Ａ、１０１Ｂにより形成される移送室１１０に閉じ込められ、ロータ１０１Ａ、１０１Ｂの回転に伴い移送室１１０は吐出口１０６側に移送されて気体を吐出口１０６に吐出する。吐出された気体は例えば後段の補助ポンプで放出される構成となっている。

また、ルーツ式のブロワーとしては特許文献１に開示されたものがある。特許文献１のルーツ式ブロワーは、ケーシング（ケース）の内壁面の吐出口付近に屈折溝を設けている。そのため、吐出口側から空気が逆流しても、屈折溝を通過する際に空気の流速を徐々に低下さて運転時に発生する騒音を低減させている。

特許第２８８４０６７号公報

ところで、図１５、図１６および特許文献１に示すルーツ式ポンプでは、ロータ１０１Ａとロータ１０１Ｂとの間、さらにロータ１０１Ａ、１０１Ｂとケース１００と間には所定の隙間（０．１〜０．３ｍｍ）が存在する。ルーツ式ポンプは、この隙間を保ちつつロータ１０１Ａ、１０１Ｂが回転する構造である。ルーツ式ポンプでは吸入口１０５と吐出口１０６の間に圧力差があるため、隙間を介して気体の漏れが発生する。ルーツ式ポンプではケース１００とロータ１０１Ａ、１０１Ｂとによって区分される移送室１１０において、ケース内壁面１００Ａとロータ外周面１０１ＡＡ、１０１ＢＡとの間の周方向隙間より漏れる移送室１１０からの漏れ（図１５の矢印Ｂ）と、対向するロータ軸方向端面１０１ＡＢ、１０１ＢＢとケース内壁面１００Ｂとの間の軸方向隙間Ａからの漏れ（図１６の矢印Ｃ）がある。特に軸方向隙間Ａからの漏れは吐出口１０６の高圧側から吸入口１０５の低圧側へ直接繋がる漏れであり、ポンプ効率を下げる大きな要因となっており、消費動力が増大するという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、軸方向隙間を通る吐出空間から吸入空間への気体の漏れを低減できるルーツ式流体機械を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、ケースと、ケース内に設けられた一対の回転軸に形成された一対のロータとを備え、ケース内は、ロータにより、吸入空間と移送室と吐出空間とに区分されており、ロータを噛み合わせて回転させることにより吸入空間に吸入された気体を移送室を介して吐出空間に移送するルーツ式流体機械であって、ケースの内壁には、ロータの軸方向端面に対向する位置に案内溝が設けられ、吐出空間から、ロータの軸方向端面とケースの内壁との間の隙間に漏れた気体を、案内溝を介して移送室に導くことを特徴とする。

この発明によれば、吸入空間および吐出空間の圧力差により吐出空間から軸方向隙間に漏れた気体は案内溝を介して移送室に導かれるため、吐出空間から軸方向隙間を介して吸入空間に気体が漏れるのを低減することができる。

また、ロータの軸方向端面に案内溝と連通する連絡溝を設けると良い。連絡溝は案内溝と連通するので、軸方向隙間の気体をより広い範囲から移送室に導くことができ、気体の漏れを低減することができる。

また、連絡溝は、ロータの軸方向端面において回転軸から径方向に形成すると良い。

また、案内溝は回転軸の周面に沿った湾曲する弧状溝部と回転軸の径方向に延びるとともに弧状溝部に連なる径方向溝部とから形成し、径方向溝部をロータの回転により移送室と連通させると良い。

本発明により、軸方向隙間を通る吐出空間から吸入空間への気体の漏れを低減できるルーツ式流体機械を提供することができる。

第１の実施形態に係るルーツ式ポンプの全体を示す断面側面図である。 図１のＩ−Ｉ断面を示すものである。 図２の状態からロータ３６が３０度回転した状態を示すものである。 図２の状態からロータ３６が６０度回転した状態を示すものである。 図２の状態からロータ３６が９０度回転した状態を示すものである。 第２の実施形態に係るルーツ式ポンプの断面を示すものである。 図６の状態からロータ３６が３０度回転した状態を示すものである。 図６の状態からロータ３６が６０度回転した状態を示すものである。 本発明の変更例を示す図である。 図９の状態からロータが３０度回転した状態を示すものである。 図９の状態からロータが６０度回転した状態を示すものである。 図９の状態からロータが９０度回転した状態を示すものである。 本発明の変更例である２葉ロータを示した図である。 本発明の変更例である４葉ロータを示した図である。 従来のルーツ式ポンプのケースおよびロータの概要を示す断面図である。 図１５におけるルーツ式ポンプのＹ−Ｙ断面を示すものである。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るルーツ式ポンプを図面に基づいて説明する。
第１の実施形態における多段式のルーツ式ポンプ１は、図１に示すようにケース２を備えており、ケース２の一方の端面にはフロントプレート３が接合されている。またケース２の他方の端面にはモータ用ケース４が接合されており、モータ用ケース４の内部にはルーツ式ポンプ１を駆動する電動モータ５が収容されている。

ケース２のモータ用ケース４側はギヤケース６であり、内部には駆動ギヤ７および図示しない従動ギヤが収容されている。従動ギヤは駆動ギヤ７と互いに外接し噛み合うことで回転動力を伝達するようにギヤケース６内に配置されている。電動モータ５および駆動ギヤ７には駆動側の回転軸８Ａが接続されている。ケース２にはラジアル軸受け９がギヤケース６側に嵌入されており、回転軸８Ａを回転可能に支持している。回転軸８Ａの端部はケース２のフロントプレート３に面する位置に設けられたラジアル軸受け１０により回転可能に支持されている。

ケース２の内部には、フロントプレート３側から隔壁２Ａ〜２Ｅが順に設けられており、これらの隔壁２Ａ〜２Ｅに区画された空洞部である第一ポンプ室１１、第二ポンプ室１２、第三ポンプ室１３、第四ポンプ室１４、第五ポンプ室１５および第六ポンプ室１６が形成されている。各ポンプ室１１〜１６は、第一ポンプ室１１から第六ポンプ室１６の順に容積が小さくなるように設定されている。各ポンプ室１１〜１６には、気体を取り込むための吸入口１１Ａ〜１６Ａと気体を吐出するための吐出口１１Ｂ〜１６Ｂがそれぞれ設けられている。第一ポンプ室１１の吸入口１１Ａは外部から気体を取り入れる吸気管を形成しており、第六ポンプ室１６の吐出口１６Ｂはケース２外部へ気体を吐出する排気管１６Ｃに繋がっている。また第一ポンプ室１１の吐出口１１Ｂは第二ポンプ室１２の吸入口１２Ａに管路２１を介して接続されており、同様に第二ポンプ室１２から第六ポンプ室１６まで上流側の吐出口１２Ｂ〜１５Ｂは管路２２〜２５を介し下流側の吸入口１３Ａ〜１６Ａにそれぞれ接続されている。

また、ケース２の内部には回転軸８Ａに平行に配置された従動側の回転軸８Ｂ（図２参照）が設けられている。回転軸８Ａ、８Ｂは隔壁２Ａ〜２Ｅを貫通して第一ポンプ室１１から第六ポンプ室１６内に延在するように設けられている。回転軸８Ａ、８Ｂには各ポンプ室１１〜１６に対応した位置に一対のロータ３１〜３６がそれぞれ固定されており、回転軸８Ａ、８Ｂとともに回転する構造となっている。回転軸８Ａ、８Ｂは駆動ギヤ７と従動ギヤにより同期回転を行うが、回転方向は逆となる。そのため、回転軸８Ａと回転軸８Ｂは回転方向が互いに逆となる同期回転を行い、一対のロータ３１〜３６もそれぞれ逆方向に同期回転する。なお、本実施形態においてロータ３１〜３６は３葉ロータを用いており、ロータ３１〜３６はロータ外周面とロータ軸方向端面を有する構造である。

図２に示す第六ポンプ室１６について詳しく説明する。ケース２の上部には、第五ポンプ室１５から吐出された気体を管路２５を介し第六ポンプ室１６に吸気する吸入口１６Ａが設けられている。またケース２の下部には第六ポンプ室１６にて移送された気体を吐出するための吐出口１６Ｂが設けられている。吐出口１６Ｂは排気管１６Ｃと繋がっている。一対のロータ３６は、回転軸８Ａに固定された駆動側のロータ３６Ａと回転軸８Ｂに固定された従動側のロータ３６Ｂからなり、ロータ３６Ａ、３６Ｂのロータ外周面３６ＡＡ、３６ＢＡをケース２の内壁面２Ｆに微小な隙間を残して近接する位置に支持されている。図２におけるロータ３６Ａ、３６Ｂは、ロータ３６Ａのロータ外周面３６ＡＡと内壁面２Ｆとで囲むことにより気体を移送する移送室４０を形成する回転位置である。移送室４０は、吸入空間４１とは区分された状態であり、吐出空間４２とも区分されている。また一対のロータ３６は駆動側のロータ外周面３６ＡＡと従動側のロータ外周面３６ＢＡを第六ポンプ室１６のほぼ中央にて微小な隙間を残してロータの葉を近接させており、一対のロータ３６は第六ポンプ室１６の吸入口１６Ａ側の吸入空間４１と吐出口１６Ｂ側の吐出空間４２とを直接連通しないように隔てている。なお、吸入空間４１とは、吸入口１６Ａおよびロータ３６Ａ、３６Ｂとケース２によって形成される吸入口１６Ａ側の空間である。また吐出空間４２とは、吐出口１６Ｂおよびロータ３６Ａ、３６Ｂとケース２によって形成される吐出口１６Ｂ側の空間である。

本発明のルーツ式ポンプ１は、図１５、図１６の従来のルーツ式ポンプと同様に軸方向隙間Ａを有している。つまり、ロータ３６Ａ、３６Ｂの電動モータ５側の端面であるロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢとケース２の内壁面２Ｆでありロータ軸方向端面３６ＡＢ、ＢＢに対向するケース対向面２Ｇとの間には微小な隙間、軸方向隙間Ａが存在する。また、ロータ３６Ａ、３６Ｂの第五ポンプ室１５側の端面においてもロータ軸方向端面とケース対向面（隔壁２Ｅ側）との間に軸方向隙間が存在する。同様に各ポンプ室１１〜１５においてロータ３１〜３５はロータ軸方向端面とケース対向面（隔壁２Ａ〜２Ｅ）の間に微小な軸方向隙間を形成している。一対のロータ３１〜３６およびケース２は、ロータ外周面３６ＡＡ、３６ＢＡとケースの内壁面２Ｆとの間の微小な隙間および軸方向隙間Ａにより接触することが無く、潤滑油を必要せず一対のロータ３１〜３６の回転が可能である。

ケース対向面２Ｇにはロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢに対向する位置に案内溝５０が設けられている。ここで、ロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢに対向する位置とは、ロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢの回転軌跡に対向するケースの内壁面２Ｆの範囲である。案内溝５０は、回転軸８Ａ、８Ｂの軸中心より下方の吐出領域側（図２のＪ−Ｊ下側）に設けられており、回転軸８Ａ、８Ｂの周面に沿って湾曲する半円の弧状溝部５０Ａと、回転軸８Ａ、８Ｂの軸中心から内壁面２Ｆに水平に延びる径方向溝部５０Ｂから構成されている。径方向溝部５０Ｂは弧状溝部５０Ａと端部同士が連なるように設けられている。また、ケース２は、回転軸８Ａ、８Ｂの中心軸を含む平面（図２のＪ−Ｊ）で分けられる上下２つの部材を組合わせたものであり、ケース２の下部材に回転軸８Ａ、８Ｂおよびロータ３１〜３６を配置し、ケース２の上部材を組付けるものである。案内溝５０は断面円弧の溝であり、ケース２の下部材にボールエンドミルなどの加工により形成することができる。なお、図２ではロータ３６Ａにおける径方向溝部５０Ｂの一部が移送室４０に対向する位置まで延設されており、軸方向隙間Ａを移送室４０に連通した状態である。

一対のロータ３６のロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢにはロータ３６の葉の中央に連絡溝５５が設けてある。連絡溝５５は、回転軸８Ａ、８Ｂの周面付近からロータ３６の葉の先端付近まで径方向に放射状に設けられている。連絡溝５５は、図２において、葉の根元付近、つまり回転軸８Ａ、８Ｂの円周側の端部において、弧状溝部５０Ａと一部対向し溝が連通するように設けられている。また、連絡溝５５は葉の先端、ロータ外周面３６ＡＡ、３６ＢＡには貫通しないように設けられている。ここで、図２ではロータ３６Ａにおいて、案内溝５０（弧状溝部５０Ａ、径方向溝部５０Ｂ）と連絡溝５５は移送室４０に連通している状態である。

なお、ここでは第六ポンプ室１６の一方のロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢおよびケース対向面２Ｇについて説明したが、他方のロータ軸方向端面にも同様の連絡溝が設けられ、ケース対向面にも同様の案内溝が設けられている。また第一ポンプ室から第五ポンプ室においても同様に案内溝、連絡溝を設けても良い。

次に、第１の実施形態の作用について説明する。
本発明のルーツ式ポンプ１においては、電動モータ５を駆動させると電動モータ５に接続された回転軸８Ａが回転する。回転軸８Ａが回転することにより駆動ギヤ７が回転すると従動ギヤに回転動力が伝達されて同期回転するとともに、従動ギヤに接続された回転軸８Ｂが回転して各ポンプ室１１〜１６における一対のロータ３１〜３６が同期回転する。

回転軸８Ａ、８Ｂおよび各ポンプ室１１〜１６の一対のロータ３１〜３６が同期回転を行うと、第一ポンプ室１１では、吸気管（吸入口１１Ａ）を介して気体を吸入する。吸入された気体は、第一ポンプ室１１において移送されて吐出口１１Ｂに吐出される。吐出された気体は管路２１を介し第二ポンプ室１２の吸入口１２Ａに達し、さらに第二ポンプ室１２にて移送されて吐出口１２Ｂに吐出される。同様に管路２２〜２５および各ポンプ室１３〜１６において気体が移送され、第六ポンプ室１６の吐出口１６Ｂから排気管１６Ｃを介して外部に気体を排気する。

次に第六ポンプ室における気体の移送について説明する。
図２の第六ポンプ室１６においてロータ３６Ａは反時計回りの方向に回転し、ロータ３６Ｂは時計回りの方向に回転する。図３は図２の状態からロータ３６Ａ、３６Ｂがそれぞれ３０度回転した状態である。また、図４は、図３の状態からロータ３６Ａ、３６Ｂが３０度回転した状態を表している。図５は、図４の状態からロータ３６Ａ、３６Ｂが３０度回転した状態を表している。図２においてロータ３６Ａのロータ外周面３６ＡＡとケース２の内壁面２Ｆにより囲まれて形成される移送室４０は、ロータ３６Ａが回転するともに吐出空間４２に向かい移動する。そして図４に示すロータ３６Ａの回転状態で移送室４０は吐出空間４２に完全に開放されて、移送室４０内の気体は吐出される。図４において、吸入空間４１側にあるロータ３６Ａの葉は、図５に示すように内壁面２Ｆに近接する位置まで回転すると、ロータ外周面３６ＡＡとケースの内壁面２Ｆにより移送室４０を形成する。このとき、吸入空間４１内の気体が移送室４０内に取り込まれる。そして移送室４０はロータ３６Ａが回転することにより図２、図３の位置へと順に移動して気体を吐出空間４２へ移送する。ロータ３６Ｂにおいてもロータ３６Ａと同様に移送室４０を形成し、吸入空間４１の気体を移送室４０内に取り込み、吐出空間４２へ移送し吐出する。

ここで、軸方向隙間Ａにおける気体の漏れ低減について説明する。
ルーツ式ポンプ１では、移送室４０により吸入口１６Ａから吐出口１６Ｂに気体を移送するため、吸入空間４１は吐出空間４２に比べ低圧となる。そして移送室４０内では気体が若干圧縮されるため、吸入空間４１より圧力が高く、吐出空間４２より圧力が低い、中間圧力領域となる。ケース対向面２Ｇとロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢとの間の軸方向隙間Ａにおいて、高圧側の吐出空間４２から低圧側の吸入空間４１へ若干気体が漏れていく。

ところで、本実施形態では、案内溝５０（弧状溝部５０Ａ、径方向溝部５０Ｂ）および連絡溝５５が設けられている。図２では、ロータ軸方向端面３６ＡＢにおいて第六ポンプ室１６中央の連絡溝５５が弧状溝部５０Ａに一部対向し連通している状態である。さらに弧状溝部５０Ａは径方向溝部５０Ｂに連通するとともに移送室４０に繋がっている。そのため、吐出空間４２からロータ軸方向端面３６ＡＢにおける軸方向隙間Ａに漏れる気体は、例えば、連絡溝５５もしくは弧状溝部５０Ａから矢印Ｄに示すように中間圧力領域である移送室４０に導かれる。その後、ロータ３６Ａに流れ込んだ気体は図４に示すように移送室４０内の気体とともに吐出空間４２に移送される。

一方、図２のロータ軸方向端面３６ＢＢにおける軸方向隙間Ａに漏れた気体は、ロータ３６Ａの矢印Ｄの流れに引寄せられ、ロータ３６Ａ側の移送室４０に導かれるとともに、一部の気体はロータ３６Ｂ側の連絡溝５５および案内溝５０（弧状溝部５０Ａ、径方向溝部５０Ｂ）内を矢印Ｅのように導かれる。このとき、ロータ３６Ｂ側では移送室は形成されておらず、また径方向溝部５０Ｂも移送室に連通していない状態である。そのため案内溝５０および連絡溝５５に流れ込んだ気体は、ラビリンス効果により各溝内に一時的に捕獲される。そして図３に示すようにロータ３６Ｂが回転し移送室４０が形成された直後に径方向溝部５０Ｂが移送室４０に連通し、軸方向隙間Ａを流れる気体および案内溝５０、連絡溝５５に捕獲された気体が移送室４０に導かれる。移送室４０に導かれた気体は、移送室４０の移送により吐出空間４２に吐出される。

なお、図３のロータ３６Ｂにおいて移送室４０が形成された後に径方向溝部５０Ｂは移送室４０に連通するようにロータ３６Ｂおよび案内溝５０の寸法が設定されている。さらに、図３のロータ３６Ａにおいて移送室４０は吐出空間４２に開放される直前であり、移送室４０が吐出空間４２に開放される前に径方向溝部５０Ｂはロータ３６Ａの葉と重なり対向することで案内溝５０と移送室４０の連通を止めることができる。

この第１の実施形態によれば次の効果を得ることができる。
（１）ケース対向面２Ｇに案内溝５０（弧状溝部５０Ａ、径方向溝部５０Ｂ）を設けたので、軸方向隙間Ａを流れる漏れ気体を案内溝５０を介し移送室４０に導くことができ、漏れ気体を吐出空間４２へ戻すことができる。これにより軸方向隙間Ａを介して吐出空間４２から吸入空間４１への気体の漏れを低減することができる。
（２）ロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢに連絡溝５５を設けて、案内溝５０と連通するようにしたので、軸方向隙間Ａの広い範囲で漏れ気体を移送室４０に導くことができる。
（３）径方向溝部５０Ｂは、移送室４０との連通を移送室４０が吐出空間４２に開放される前に止めるようにしたので、吐出空間４２から径方向溝部５０Ｂや弧状溝部５０Ａを介して軸方向隙間Ａに気体が導かれ、気体の漏れを増大することが無い。

（４）径方向溝部５０Ｂは、移送室４０が形成された後に移送室４０と連通させるので、案内溝５０が吸入空間４１に連通し気体が漏れるのを防ぐことができる。
（５）案内溝５０は、弧状溝部５０Ａと径方向溝部５０Ｂから形成したので、回転軸８Ａ、８Ｂ付近を流れる気体も移送室４０に導くことができる。
（６）連絡溝５５はロータ３６の葉の中央において回転軸８Ａ、８Ｂの軸中心から放射状に形成したので、ロータの強度を保つことができる。
（７）案内溝５０および連絡溝５５を設けることで、案内溝５０が移送室４０に連通していない状態でもラビリンス効果により軸方向隙間Ａの気体が吸入空間４１へ漏れることを抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。図６は第１の実施形態において設けていた連絡溝５５を廃止して、案内溝５０として弧状溝部５０Ａ、径方向溝部５０Ｂに加え、新たに中央溝部５０Ｃを設けたものである。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、同じ部材番号を用いて説明する。中央溝部５０Ｃは、第六ポンプ室１６の中央において、弧状溝部５０Ａの端部に連通するようにケース対向面２Ｇに設けられている。中央溝部５０Ｃは回転軸８Ａ、８Ｂの軸中心から放射状に形成されており、径方向溝部５０Ｂとは反対方向に延びるように設けられている。また中央溝部５０Ｃの長さは、ロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢと常に対向する位置に設定されている。つまりロータ３６が回転しても対向するロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢの回転軌跡からはみ出すことはない。

第２の実施形態の第六ポンプ室１６における軸方向隙間Ａでの気体の漏れ低減について図６〜図８に基づき説明する。
ロータ３６Ａ、３６Ｂが同期回転すると移送室４０が形成され、吸入空間４１から吐出空間４２へ気体を移送する。ロータ軸方向端面３６ＡＢ、３６ＢＢとケース対向面２Ｇの間の軸方向隙間Ａには、高圧側の吐出空間４２から低圧側の吸入空間４１へ若干気体が漏れていく。吐出空間４２から軸方向隙間Ａに漏れる気体は、弧状溝部５０Ａもしくは中央溝部５０Ｃに導かれ、連通された径方向溝部５０Ｂに導かれる。図６においてロータ３６Ａ側では、移送室４０が形成されているので、径方向溝部５０Ｂから気体が移送室４０に導かれる（矢印Ｄ）。ロータ３６Ｂ側においては、径方向溝部５０Ｂが移送室４０に連通していない状態であり、ロータ３６Ａ側の移送室４０に気体が導かれるとともに、一部の気体はラビリンス効果により径方向溝部５０Ｂおよび弧状溝部５０Ａ、中央溝部５０Ｃに一時的に捕獲される（矢印Ｅ）。

図６の状態からロータ３６Ａ、３６Ｂが３０度回転し図７の状態になると、ロータ３６Ｂでは移送室４０が形成されるとともに径方向溝部５０Ｂが移送室４０に連通されて軸方向隙間Ａの気体は移送室４０に導かれる。そして、図７の状態からさらにロータ３６Ａ、３６Ｂが３０度回転し図８の位置になると、ロータ３６Ａ側の径方向溝部５０Ｂは移送室４０との連通を止めて、その後、移送室４０が吐出空間４２へ開放される。移送室４０が吐出空間４２に開放されることで、軸方向隙間Ａから径方向溝部５０Ｂを介して導かれた気体は吐出空間４２へ戻される。

第２の実施形態では、第１の実施形態の効果（１）（３）（４）（５）に加え、以下の効果を奏する。
（８）中央溝部５０Ｃを設けることにより、第１の実施形態における連絡溝５５を設けなくても第六ポンプ室１６の中央から気体を移送室４０へ導くことができる。
（９）案内溝５０を設けることで、案内溝５０が移送室４０に連通していない状態でもラビリンス効果により軸方向隙間Ａの気体が吸入空間４１へ漏れることを抑制できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
○ロータ３６は３葉形状を適用した例を説明したが、ロータは図９〜図１２に示すように５葉ロータを適用しても良い。この場合も各葉に設けた連絡溝５５およびケース対向面２Ｇに設けた案内溝５０（弧状溝部５０Ａ、径方向溝部５０Ｂ）により軸方向隙間Ａに漏れる気体を移送室４０に導くことができる。また、図１３に示す２葉ロータ、図１４に示す４葉ロータなどロータ形状はどれを採用しても良い。
○ルーツ式ポンプは、実施形態の６段に限られず、１段に本発明を適用しても良いし、６段以外の多段に本発明を適用しても良い。また、本発明は真空ポンプおよびブロワーの両方に適用できる。
○案内溝５０は回転軸８Ａ、８Ｂの軸中心から吐出空間４２側に設けたが、吸入空間４１側に設けても良い。また、案内溝５０の溝形状は矩形でも良く、特に限定されない。
○連絡溝５５は、ロータ３６Ａ、３６Ｂの葉の中央に放射状に設けたが、葉の中央でなくても良い。また１つの葉に複数の連絡溝を設けても良い。連絡溝の溝幅や溝深さは、一定でなくても良い。葉先から回転軸に向かい溝幅や溝深さが広くなる形状としても良い。
○ロータ３６の形状は実施形態の形状に限定されない。葉や葉先の曲率は任意であり、ロータの形状に併せて案内溝や連絡溝の形状も適宜変更可能である。

１、ルーツ式ポンプ
２、ケース
２Ａ〜２Ｅ、隔壁
２Ｆ、内壁面
２Ｇ、ケース対向面
３、フロントプレート
４、モータ用ケース
５、電動モータ
６、ギヤケース
７、駆動ギヤ
８Ａ、８Ｂ、回転軸
９、１０、ラジアル軸受け
１１〜１６、ポンプ室
１１Ａ〜１６Ａ、吸入口
１１Ｂ〜１６Ｂ、吐出口
１６Ｃ、排気管
２１〜２５、管路
３１〜３６、ロータ
３６ＡＡ、３６ＢＡ、ロータ外周面
３６ＡＢ、３６ＢＢ、ロータ軸方向端面
４０、移送室
４１、吸入空間
４２、吐出空間
５０、案内溝
５０Ａ、弧状溝部
５０Ｂ、径方向溝部
５０Ｃ、中央溝部
５５、連絡溝
１００、ケース
１００Ａ、１００Ｂ、ケース内壁面
１０１、１０２、ロータ
１０１ＡＡ、ロータ外周面
１０１ＡＢ、ロータ軸方向端面
１０３、１０４、回転軸
１０５、吸入口
１０６、吐出口
１１０、移送室
Ａ、軸方向隙間

Claims (4)

1. ケースと、
   前記ケース内に設けられた一対の回転軸に形成された一対のロータとを備え、
   前記ケース内は、前記ロータにより、吸入空間と移送室と吐出空間とに区分されており、
   前記ロータを噛み合わせて回転させることにより前記吸入空間に吸入された気体を前記移送室を介して前記吐出空間に移送するルーツ式流体機械であって、
   前記ケースの内壁には、前記ロータの軸方向端面に対向する位置に案内溝が設けられ、
   前記吐出空間から、前記ロータの軸方向端面と前記ケースの内壁との間の隙間に漏れた気体を、前記案内溝を介して前記移送室に導くことを特徴とするルーツ式流体機械。
2. 前記ロータの軸方向端面に、前記案内溝と連通する連絡溝を設けたことを特徴とする請求項１記載のルーツ式流体機械。
3. 前記連絡溝は、前記ロータの軸方向端面において前記回転軸から径方向に形成された溝であることを特徴とする請求項２に記載のルーツ式流体機械。
4. 前記案内溝は、前記回転軸の周面に沿って湾曲する弧状溝部と前記回転軸の径方向に延びるとともに前記弧状溝部に連なる径方向溝部とから形成され、前記径方向溝部は前記ロータの回転により前記移送室と連通することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のルーツ式流体機械。

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