JP3238896U - ルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ベアリングから潤滑油がロータ室に侵入するのを防止するとともに、ロータ室の液体や気体がベアリング側へ漏出するのを防止し、省エネルギーの運転が可能で、製造コストを低減できる軸封機構を備えたルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプを提供する。【解決手段】ルーツ式ブロワ１０は、Ｏリング２２を介してフリキリ板２１をシャフト１５ａに固着し、ベアリング１６から漏出してフリキリ板２１のリング溝に侵入した潤滑油２５をシャフト１５ａの回転に伴う遠心力で振り切り、オイル通路１２ｄを通して貯留部１４ａへ戻すので、潤滑油２５がケーシング１１のロータ室１１ａに侵入するのを防止する。ケーシング１１の内部の圧力によってギヤカバー１４内の圧力が変動するのをラビリンス溝１５ｂのシール機能によって防止する。ラビリンス溝１５ｂから漏れ出るロータ室１１ａの流体の流れをスリーブ２８の端面で開放窓１２ｅへ向け、大気中に放出する。【選択図】図１

Description

本考案は、ルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプに関し、より詳しくはロータのシャフトの軸封機構に関する。

ルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプは、ケーシングに設けたロータ室に、互いに逆方向に回転される一対のロータが組み込まれている。このロータのシャフトはケーシングに組み付けたハウジングに組み込んだベアリングで回転可能に支持されている。
ハウジングには、シャフトに組み付けたタイミングギヤを覆うギヤカバーが組み付けられている。このギヤカバーの内部にはタイミングギヤとベアリングへ給油される潤滑油の貯留部が設けられている。
そして、ハウジングには、ロータ室の液体や気体がベアリング側へ漏出するのを防止するとともに、ベアリングから潤滑油がロータ室に侵入するのを防止するため軸封機構が設けられている。

特開平６－１０１６７４号公報には軸封機構としてオイルシールを採用したルーツ式ブロワが開示されている。
また、実開昭４７－２２５２号公報には軸封機構としてメカニカルシールを採用したルーツ式ブロワが開示されている。

特開平６－１０１６７４号 実開昭４７－２２５２号公報

オイルシールは組み付け作業が容易であるため、製造コストを低減できるものの、オイルシールのリップ部がシャフトに接触し、回転するシャフトに摺動抵抗が生ずるため動力が増加する。また、リップ部が摩耗し、ベアリングの潤滑油がロータ室に侵入するおそれや、ロータ室から蒸気などの凝縮性ガスまたは腐食性ガス等の流体がベアリング側へ漏出するおそれがある。
また、潤滑油やロータ室の流体の漏出量を低減させるためオイルシールを複数枚使用すると、シャフトに対する摺動抵抗が増加し、さらなる発熱及び動力増加が発生する。

一方、メカニカルシールを採用した軸封機構はオイルシールに比べ、潤滑油や、流体の漏出を抑制できる。しかし、メカニカルシールはシャフトへの組み付け作業が甚だ面倒で手間がかかるため製造コストが高くなる。
また、メカニカルシールの摺接面に介在する潤滑油にドレンとなった腐食性ガスが混入すると潤滑油が劣化し、メカニカルシールの耐久寿命も短くなる。

本考案はかかる問題点に鑑み、ベアリングから潤滑油がロータ室に侵入するのを防止するとともに、ロータ室の液体や気体がベアリング側へ漏出するのを防止し、省エネルギーの運転が可能で、製造コストを低減できる軸封機構を備えたルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプを提供することを目的とする。

請求項１に記載の考案は、ケーシングに設けたロータ室にロータを回転可能に組み付け、
貫通穴と凹部が設けられ、貫通穴にロータのシャフトを貫通し、凹部にシャフトを回転可能に支持するベアリングを組み込んだハウジングをケーシングに組み付け、
ハウジングから突出するシャフトの端部に組み付けたタイミングギヤを覆うとともに、タイミングギヤとベアリングへ給油される潤滑油の貯留部を内部に設けたギヤカバーをハウジングに組み付け、
ロータ室の流体がベアリング側へ漏出するのを防止するとともに、ベアリングから潤滑油がロータ室に侵入するのを防止する軸封機構をハウジングに設けたルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプであって、
前記軸封機構として、ハウジングに、凹部に隣接する空隙部と、空隙部とギヤカバーの貯留部を連通するオイル通路を形成し、
リング溝を形成したフリキリ板を、リング溝がベアリングの側面に対向するように空隙部に組み込むとともに、Ｏリングを介してシャフトに固着し、
ベアリングから漏出してリング溝に侵入した潤滑油をシャフトの回転に伴う遠心力で振り切り、オイル通路を通して貯留部へ戻し、
ハウジングの凹部にＯリングを介してベアリングを嵌着するとともに、ベアリングとしてラバーシールベアリングを用い、
ロータ室とベアリングの間でシャフトにラビリンス機構を設け、
ラビリンス機構と空隙部の間でハウジングの貫通穴を大気に連通する開放窓を形成するとともに、
開放窓と空隙部を隔絶する隔壁にスリーブ装着穴を形成し、
スリーブ装着穴にスリーブを嵌着して、スリーブの端面を開放窓中に突出させ、
スリーブにシャフトを貫通し、
ロータ室からラビリンス機構を通って漏出しシャフトと平行に流れる圧縮空気がスリーブの端面に衝当して開放窓へと流れるようにしたことを特徴とする。

本考案によれば、Ｏリングを介してフリキリ板をシャフトに固着し、ベアリングから漏出してフリキリ板のリング溝に侵入した潤滑油をシャフトの回転に伴う遠心力で振り切り、オイル通路を通して貯留部へ戻すので、潤滑油がケーシングのロータ室に侵入するのを防止できる。
しかして、本考案によれば、リップ部が回転するシャフトに接触して摺動するため動力の増加を来すオイルシールを用いなくても、潤滑油がロータ室に侵入するのを防止できるため、ルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプを省エネルギーで運転できる。

また、潤滑油のロータ室への侵入をＯリングとベアリングのラバーシールによってより一層、防止できる。

さらにまた、ケーシング内部の圧力によってギヤカバー内の圧力が変動するのをラビリンス機構のシール機能によって防止できるので、潤滑油がベアリングへ円滑に給油できる。

僅かであってもラビリンス機構から漏れ出るロータ室の流体の流れをスリーブの端面で開放窓へ向け、大気中に放出できるので、ロータ室の流体がベアリングやギヤカバーへ侵入するのを防止できる。
また、ケーシング内部の熱が開放窓を通して大気に放熱されるので、ベアリングやギヤカバーに伝熱してベアリングや潤滑油が劣化するのを防止できる。

本考案の実施例に係るルーツブロアを示す断面図である。 図１の２－２線から切断した断面図である。 同ルーツブロアのフリキリ板を示す斜視図である。 同フリキリ板を示す断面図である。 同スリーブを示す斜視図である。 図１の６－６線から切断した断面図である。

以下に本考案を図面に基づき説明する。図１には本考案の一実施例に係るルーツ式ブロワ１０が示されている。当該ルーツ式ブロワ１０はケーシング１１とハウジング１２，１３及びギヤカバー１４を備えている。

ケーシング１１にはロータ室１１ａとロータ室１１ａに連通する吸込口１１ｂ及び吐出口１１ｃが設けられ、ロータ室１１ａに一対のロータ１５（一方のロータのみ図示）が回転可能に組み込まれている。

ハウジング１２，１３はケーシング１１の左右の開放端面に組み付けられている。各ハウジング１２，１３には、それぞれロータ１５のシャフト１５ａが貫通する貫通穴１２ａ，１３ａと、シャフト１５ａを回転可能に支持するベアリング１６，１７を組み込むための凹部１２ｂ，１３ｂが設けられている。

凹部１２ｂ，１３ｂにはベアリング１６，１７が嵌着され、スナップリング１８，１９で抜け止めされている。これらベアリング１６，１７にはラバーシールベアリングが用いられている。また、図２に拡大して図示するように、右側のハウジング１２のベアリング１６はＯリング２０を介して凹部１２ｂに嵌着されている。

右側のハウジング１２には、凹部１２ｂに隣接して空隙部１２ｃが設けられ、この空隙部１２ｃにフリキリ板２１が組み込まれている。フリキリ板２１は図３及び図４に示すように、内孔２１ａが形成され、内孔２１ａに沿って内周面２１ｂが立設されるとともに、内周面２１ｂより大径の外周面２１ｃが立設され、内周面２１ｂと外周面２１ｃによってリング溝２１ｄが区画されている。
フリキリ板２１はシャフト１５ａに嵌着したＯリング２２に内孔２１ａを嵌合することにより、リング溝２１ｄがベアリング１６の側面に対向するように、シャフト１５ａに固着されている。そして、ハウジング１２に、空隙部１２ｃを、後述するギヤカバー１４の貯留部１４ａに連通するオイル通路１２ｄが形成されている。

図１に示すように、シャフト１５ａにはロータ室１１ａに近接する部位にラビリンス機構として複数本のラビリンス溝１５ｂ，１５ｃが並列するように形成されている。
そして、右側のハウジング１２には、ラビリンス溝１５ｂと空隙部１２ｃの間で貫通穴１２ａを大気に開放する開放窓１２ｅが形成されている。また、開放窓１２ｅと空隙部１２ｃを隔絶する隔壁１２ｆにスリーブ装着穴１２ｇが形成され、スリーブ装着穴１２ｇには図５に示すスリーブ２８が嵌着されている。このスリーブ２８はその端が開放窓１２ｅ中に突出するように設けられている。そして、スリーブ２８にシャフト１５ａが貫通している。
左側のハウジング１３にはラビリンス溝１５ｃに近接して開放窓１３ｃが形成されている。

シャフト１５ａの右端部にはタイミングギヤ２３とオイルフリカケ板２４が固着され、ハウジング１２に組み付けたギヤカバー１４でタイミングギヤ２３とオイルフリカケ板２４が覆われている。ギヤカバー１４の底部には潤滑油２５の貯留部１４ａが設けられている。貯留部１４ａの潤滑油２５はシャフト１５ａの回転に伴いオイルフリカケ板２４で貯留部１４ａから掻き上げられ、タイミングギヤ２３とベアリング１６に給油される。
なお、符号２６はオイルキャップ、符号２７は駆動モータ（図示略）の駆動軸にベルトで連結されるベルト車である。また左側のベアリング１７はグリスで潤滑されている。

本実施例に係るルーツ式ブロワ１０の構造は以上の通りであって、
Ｏリング２２を介してフリキリ板２１をシャフト１５ａに固着し、ベアリング１６から漏出してフリキリ板２１のリング溝２１ｄに侵入した潤滑油２５をシャフト１５ａの回転に伴う遠心力で振り切り、オイル通路１２ｄを通して貯留部１４ａへ戻すので、潤滑油２５がケーシング１１のロータ室１１ａに侵入するのを防止できる。
本実施例によれば、リップ部が回転するシャフトに接触して摺動するため動力の増加を来すオイルシールを用いなくても、潤滑油２５がロータ室１１ａに侵入するのを防止できるため、ルーツ式ブロワ１０を省エネルギーで運転できる。

潤滑油２５のロータ室１１ａへの侵入をＯリング２０とベアリング１６のラバーシールによってより一層、防止できる。

ケーシング１１の内部の圧力によってギヤカバー１４内の圧力が変動するのをラビリンス溝１５ｂのシール機能によって防止できるので、潤滑油２５がベアリング１６へ円滑に給油できる。

僅かであってもラビリンス溝１５ｂから漏れ出るロータ室１１ａの流体の流れを図６に矢印Ａで示すように、スリーブ２８の端面で開放窓１２ｅへ向け、大気中に放出できるので、ロータ室１１ａの流体がベアリング１６やギヤカバー１４へ侵入するのを防止できる。
また、ケーシング１１の内部の熱が開放窓１２ｅ，１３ｃを通して大気に放熱されるので、ベアリング１６，１７やギヤカバー１４に伝熱してベアリング１６，１７や潤滑油２５が劣化するのを防止できる。

本実施例では本考案をルーツ式ブロワ１０に適用したが、ルーツ式真空ポンプに適用して同様の作用、効果を得ることができる。
また、ラビリンス機構としてシャフト１５ａにラビリンス溝１５ｂ，１５ｃを形成したが、貫通穴１２ａ，１３ａの内周面にラビリンス溝を形成しても同様の作用、効果を得ることができる。
ロータ室からラビリンス機構を通って漏出しシャフトと平行に流れる圧縮空気がスリーブの端面に衝当して開放窓へと流れるようにした

１０…ルーツ式ブロワ
１１…ケーシング
１１ａ…ロータ室
１１ｂ…吸込口
１１ｃ…吐出口
１２，１３…ハウジング
１２ａ，１３ａ…貫通穴
１２ｂ，１３ｂ…凹部
１２ｃ…空隙部
１２ｄ…オイル通路
１２ｅ，１３ｃ…開放窓
１２ｆ…隔壁
１２ｇ…スリーブ装着穴
１４…ギヤカバー
１４ａ…貯留部
１５…ロータ
１５ａ…シャフト
１５ｂ，１５ｃ…ラビリンス溝
１６，１７…ベアリング
１８，１９…スナップリング
２０…Ｏリング
２１…フリキリ板
２１ａ…内孔
２１ｂ…内周面
２１ｃ…外周面
２１ｄ…リング溝
２２…Ｏリング
２３…タイミングギヤ
２４…オイルフリカケ板
２５…潤滑油
２８…スリーブ

Claims (1)

1. 請求項１に記載の考案は、ケーシングに設けたロータ室にロータを回転可能に組み付け、
   貫通穴と凹部が設けられ、貫通穴にロータのシャフトを貫通し、凹部にシャフトを回転可能に支持するベアリングを組み込んだハウジングをケーシングに組み付け、
   ハウジングから突出するシャフトの端部に組み付けたタイミングギヤを覆うとともに、タイミングギヤとベアリングへ給油される潤滑油の貯留部を内部に設けたギヤカバーをハウジングに組み付け、
   ロータ室の流体がベアリング側へ漏出するのを防止するとともに、ベアリングから潤滑油がロータ室に侵入するのを防止する軸封機構をハウジングに設けたルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプであって、
   前記軸封機構として、ハウジングに、凹部に隣接する空隙部と、空隙部とギヤカバーの貯留部を連通するオイル通路を形成し、
   リング溝を形成したフリキリ板を、リング溝がベアリングの側面に対向するように空隙部に組み込むとともに、Ｏリングを介してシャフトに固着し、
   ベアリングから漏出してリング溝に侵入した潤滑油をシャフトの回転に伴う遠心力で振り切り、オイル通路を通して貯留部へ戻し、
   ハウジングの凹部にＯリングを介してベアリングを嵌着するとともに、ベアリングとしてラバーシールベアリングを用い、
   ロータ室とベアリングの間でシャフトにラビリンス機構を設け、
   ラビリンス機構と空隙部の間でハウジングの貫通穴を大気に連通する開放窓を形成するとともに、
   開放窓と空隙部を隔絶する隔壁にスリーブ装着穴を形成し、
   スリーブ装着穴にスリーブを嵌着して、スリーブの端面を開放窓中に突出させ、
   スリーブにシャフトを貫通し、
   ロータ室からラビリンス機構を通って漏出しシャフトと平行に流れる圧縮空気がスリーブの端面に衝当して開放窓へと流れるようにしたことを特徴とするルーツ式ブロワ又はルーツ式真空ポンプ。

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