JPS6179885A

JPS6179885A - 過給機用送風機

Info

Publication number: JPS6179885A
Application number: JP60207721A
Authority: JP
Inventors: ローレン　ヘルベルト　ウートホフ　ジユニア
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1986-04-23
Also published as: EP0176270A2; EP0176270B1; DE3578851D1; EP0176270A3; US4609335A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は回転圧縮機まｔは送風機のうち、逆流型回転送
風機に関するもので、特に、本発明は内燃機関用過給機
として使用するルーツ（Ｒｏｏｔｓ　）型送風機に伴う
気体ノイズの減少全図った過給機用送風機に関する。

（従来の技術）回転送風機特にルーツ型送風機は動作が騒々しいことが
特徴である。送風機のノイズはおおよそ２種類に分類さ
れる。変動負荷のかかったタイミング・ギアおよび回転
子軸ベアリングの回転によって生じる固体ノイズと流体
速度の急速な変化等の液体フロー特性によって生じる液
体ノイズである。液体フローの変動は固体ノイズ、液体
ノイズ双方の原因となる。

周知のとおり、ルーツ型送風機はギア型ポンプに似てお
り、双方とも歯またはロープ（羽根部）のついた回転子
が、かみ合った状態で、横圧型なった円筒形チャンバ内
に配置されている。

ロープの歯先面は密閉した状態で円筒形チャンバの内部
表面と協同し、各回転子の隣接ロープ間の受体ボリーー
ムを捕捉し転送する。ルーツ型送風機は専ら、空気等の
圧縮流体ボリュームを入口容器チャンバから出口容器チ
ャンバヘボンビングまたは転送するのに使用される１通
常、入口チャンバは入口と連続的に連絡し、出口チャン
バは出口と連続的に連絡する。入口および出口の横幅は
回転子の軸間の横方向の距離に等しいことが多い。従っ
て、出入口のいずれかの側の円筒形壁表面はアーク長が
通常１８０’である。各容器チャンバのポリニームは、
関連する口の内部境界、ロープのかみ合った接触部、お
よびロープの歯先面と円筒形壁表面との間の密閉線によ
って限定される。入口容器チャンバが最大最小ボリュー
ム間で拡大収縮する一方、出口容器チャンバも同様の最
小最大ポリニーム間で収縮拡大する。ルーツ型送風機で
は、はとんどが、転送ボリューム？出口容器チャンバに
移動させる場合、転送ボリュームのサイズを機械的に減
少させてその中の空気を圧縮するようなことは行わない
。出口の気圧が転送ボリュームの気圧より高い場合には
、ボリュームが出口容器チャンバに露出したり合流する
と、出口の空気がボリュームへ押し寄せたり逆流し７’
（りする。

気圧が等しくなるまで逆流は続く。逆流する空気量や逆
流速度は言うまでもなく差圧の関数である。次の転送ボ
リュームへの逆流が開始する前に終了する、または速度
が変化する転送ポリニームへの逆流は循環していると言
い、気体ノイズの主原因として知られる。

気体ノイズのもうひとつの主原因は体積排出量の循環変
化または送風機の不均一な排出である。不均一な排出は
、容器チャンバのボリューム変化速度の循環変化によっ
て生じ、この変化はロープのかみ合った配置およびかみ
合ったロープ間に捕捉されたボリュームくよるものであ
る。ロープがかみ合う毎に、第１、第２捕捉ボリユーム
が形成される。第１捕捉ボリー−ムは出口または容器チ
ャンバの空気全台み、こればロープがかみ合うと急速に
出口容器チャンバから除去され、ロープのかみ合わせが
はずれると、急速に入口容器チャンバに戻される。容器
チャンバ間の差圧が増大するにつれ、入口容器チャンバ
へのキャリオーバーの空気の容積も増大し、これに朗応
して容器チャンバのポリニーム変化速度や気体ノイズも
増大する。さらに、キャリオーバーの空気の容積が増大
するにつれ送風機の効率が低下する。

捕捉ポリニームは、直線およびらせん形にロープのつい
た回転子の気体ノイズや効率低下のさらに別の発生源で
ある。直線のロープのある回転子では、第１、第２捕捉
ポリニームともにロープの長さ全体で形成され、らせん
形のロープのある回転子では、捕捉ボリュームがロープ
の長さの一部（（シか形成されないので、その結果ノイ
ズや効率全下げる影響が少なくなる。第１捕捉ボリユー
ムは出口の空気全台み、最大から最小へとサイズが減少
し、その結果内部の流体全圧縮する。第２捕捉ボリユー
ムは実質的に流体がなく、最小から最大へサイズが増大
し、その結果内部の真空部分が拡大する傾向がある。

このよう圧して、圧縮されその後拡大して入口に戻る第
１捕捉ボリユームの空気と、拡大するに２捕捉ボＩＪ、
−ムとが、気体ノイズと効率低下の原因である。

先行技術の特許の多くは、気体ノイズの問題と取り組ん
できた。たとえば、かみ合った配置による不均一な排出
量は回転子のロープが回転子軸に垂直または平行の場合
により犬きぐなり、回転子のロープ全らせん形にねじる
と実質的に均一な排出量が得られることが以前から知ら
れてい７ｔ、ハレッ）　（Ｈａｌｌｅｔｔ　）の提出し
た合衆国特許２，０１４，９３２によると、回転子が２
個あり回転子ととに６０’のらせん形にねじツ７ｔロー
プが３個あるルーツ型送風機は排出量がほぼ均一である
。理論的には、循環送流や捕捉ボリュームがなければ、
このようならせん形のロープで均一な排出量が得られる
であろう。捕捉ボリュームによる不均一な排出は、バレ
ットの送風機にほとんどあるいは全く影響しない。これ
はロープの輪郭が本来捕捉ボリューム全最小【するから
である。しかし、このようなロープの輪郭は、らせん形
のねじりとともに、送風機の組立時に正確に製造し７ｔ
り、互いに時間を調整するのが困難である。

バレットは逆流問題にも取り組み、初期逆流速度全低減
して逆流パルスの瞬間的大きさ？小さくすることを提案
した。これは、回転子軸に平行、従って、らせん形ロー
プの横行ランドに対して斜めの、不整合または長方形の
出口によって行う。バイアー（Ｂｅ１ｅｒ　）の提出し
た合衆国特許２．４６４０８０では、直線ロープの送風
機の関連逆流問題を、回転子軸に対して斜めの２側面全
持ち、従って、直線ロープの横行ランドに対し不整合の
３角形の出口を使用することにより解決している。バレ
ットとバイアーの機構テは、転送ボリュームへの初期逆
流速度を遅くして逆流の瞬間的大きさ全低減する。しか
し、いずれも一定の逆流速度全継続的に得るような逆流
速度の制御方法を教え７ｔジ示唆するものではない。

他にもいくつか先行技術の合衆国特許に示すように、各
転送ボリュームのリーディング・ロープ（先導羽根部）
が出口の外部境界を横切る前に、出口ま７ｔは容器チャ
ンバの空気を転送ポリニームに流すことにより、逆流問
題と取り組んだ。これらの特許の中ては、密閉した状態
で回転子ロープの歯先面と協同するハウジングの円筒形
壁を通る固定フロー・エリアの通路によって、このよう
に前もって流すものもある。しかしながら、通路が固定
フロー・エリアでできているので、事前フローの速度は
差圧の減少に従って低下する。それ故、事前フロー速度
は一定しない。

ウェザ−ストｙ　（Ｗｅａｔｈｅｒｇｔｏｎ　）の提出
した合衆国特許４．２１へ９７７は、事前フロー全開示
し排出量の均一なルーツ型送風機ができると主張してい
る。しかし、ウェザ−ストンのロープは直線で、従って
かみ合った配置のために均一な排出量全書るのは不可能
と考えられている。

フェザ−ストンの送風機は、密閉しｔ状態で回転子ロー
プの歯先面と協同する円筒形壁の内部表面に形成され、
円周上に配置した弓形の溝、またはスロットヲ介して、
出口容器チャンバの空気全事前に転送ボリュームへ流す
。歯先面と溝は協同してオリスイスを規定し、転送ポリ
ニームへの出口容器チャンバの空気を方向づける。

溝のアーク長またはセットパック長が事前フローの開始
を決定する。ウェザ−ストンはセットパック長のより小
さいｎ全さらに加えて、転送ボＩＪ、−ムの圧力が上昇
しても、事前フロー速度を比較的一定させることを示唆
している。ウェザ−ストンの事前フローは逆流と類似し
ており、規定の送風機速度や差圧だ関して事前フロー速
度が比較的一定していると理論的には考えられる。しか
し、事前フローを比較的一定させるには、セットパック
長の異なるいくつかの溝が必要となる。さらに、円筒形
壁の内部表面にいくつかの溝を正確に一貫して形成する
には、成功してもさらに製造費がかかる。

（発明が解決しようとする問題点）上記したように、へレット、バイアーおよびウヱザース
トンだよる従来技術だけでは、気体ノイズの低減がなお
不十分であり、送風機の容積効率を低下させるという問
題点も生じていた。

このような問題点を解消する几め、本発明はらせん形ロ
ープの端間の？′！！ぼ中央に配置され、出口と一体と
なった拡張オリフィスにより転送ポリニームへ逆流する
らせん形のロープのある回転子１備えたことくより、気
体ノイズと送風機の容積効率全向上させた過給機用送風
機を提供すること？目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的全達成するｔめ、本発明は、送風機が、円筒形
表面および末端壁表面を有し横に重なった平行の２個の
チャンバ全規定するハウジングを含み、入口および出口
がハウジングの対抗する側面にある開口部により規定さ
れた縮機の境界を有し、告口の横境界はチャンバの交差
部を通して延びる面の対抗する側面に配置され、ロープ
のあるかみ合っ次回転子がチャンバ内に配置されて各回
転子のロープには歯先面があり、該歯先面は密閉した状
態で関連チャンバの円筒形壁表面と協同し作動して該面
の関連側面に配置された口の境界を横切って、圧縮入口
流体ボリュームを各回転子の隣接してかみ合っていない
ロープ間の；宇部−をトを介して出口に転送し、ロープ
は、らせん形にひねって形成され、各ランドには回転子
の回転方向にリード端およびトレーリング端を備えてお
り、さらに、入口の開口部がランドのリード端に向かって斜
めになり、出口の開口部はランドのトレーリング端に向
かって斜め圧なって、境界の交差部および関連ロープの
ランドによる交差部の横断により規定された面のいずれ
かの側面に拡張オリフィス？有し、オリフィスはランド
端の間のほぼ中央に配置される構成としたもので７ちる
。

（作　　　用）このような構成により過給機用送風機は、拡張オリフィ
スがランド端の間のほぼ中央に配置されることにより、
逆流空気の速度と移動距離金小さくするので、逆流によ
る気体ノイズ全低減する。また、拡張オリフィスは隣接
するロープおよび歯先面間に配置した円筒形壁表面とで
規定される転送ボリュームへの空気の逆流率をほぼ一定
に保つようになるので、ロープのランドが回転子チャン
バの円筒形壁と密閉関係にある回転度の数と時間を増加
させるととくより送風機内の空気の漏れを減少して送風
機の容積効率を向上させることができる。

（実　施　例）図１ないし図４は回転ポンプまｔはルーツ型送風機１０
全示す。前述したように、このような送風機は専ら、空
気等の圧縮流体ポリニームを、事前に圧縮せずに入口か
ら出ロヘボンビングまたは転送するのに使用される。回
転子はギア型ポンプに似比動作金行う。即ち、回転子の
歯ま几はロープが動いてかみ合わせがはずれる入する。

次に、各転送ボリュームのトレーリング・ロープ（後導
羽根部）の歯先面が関連チャンバの円筒形壁表面と密閉
関係に入ると、ポリー−ム内の空気は実質的に入口圧力
で捕捉される。出口の境界を横断することにより、各ボ
リュームのリーディング・ロープ（先導羽根部）の歯先
面が、円筒形壁表面との密閉関係から出ると、空気のボ
リュームは出口空気に転送ま念はさらされる。入口から
出口へ移動する間に転送ポリニームの量が一定に保持さ
れる場合は、ボリューム内の空気は入口圧力のままであ
る。

即ち、ロープが再度かみ合うことによりポリニームが絞
り出される前にリーディング・ロープの歯先面が出口の
境界を横断する場合には、転送ボリュームの空気圧は一
定に保持される。従って、排出口の空気圧が入口の圧力
より大きい場合は、リーディング・ロープの歯先面が出
口の境界全横断すると出口空気が転送ボリュームに押し
寄せる、即ち逆流する。

送風機１０はハウジング１２、ロープのついた１対の回
転子１４．１６、および入口駆動ブーＩＪ　１８　を包
含する。図１に見られるように、ハウジング１２は中央
部２０、および複数のボルト２６で中央部の対抗する末
端（固定された左右末端部２２．２４ｉ包含する。回転
子は矢印Ａ１゜Ａ！で示した方向と反対の方向に回転す
る。ハウジングおよび回転子はアルミニウム等の転量の
材質で形成するのが望ましい。中央部および末端２４は
、概ね円筒形の１対の作業チャンバ３２．３４′ｆｔ規
定し、このチャンバは、円筒形壁部または表面２０ａ、
　２０ｂ、図１の点線２０ｃで示した末端壁表面、およ
び末端壁表面２４．で周囲を規定されている。チャンバ
５２，５４．ｄ図２で見られるように先端２ｎｄ、２０
ｅで横に重複ま７？：は交差している。中央部２０の下
端および上端にある開口部５６．５８は各々、入口およ
び出口の縦横の境界全規定する。

回転子１４．１６は、各々円周上に等間隔にあり末端か
ら末端へのひねりが６０６で修正したインボリュート形
状となっている５個のらせん形の歯またはロープ１４＆
、１４ｂ、１４ｃおよび１６ｉ、１６ｂ、１６ｃ　ｉ包
含する。ロープまたは歯はかみ合い、轟接しないのが望
ましい。かみ合うロープ１４Ｃ，１６ｃ間の密閉接触部
が図２の点Ｍで表示されている。接触部つまり点Ｍは、
ロープがかみ合りたサイクル毎に進行するＫつれロープ
の輪郭沿いに移動し、いくつかの位置に規定できる。ロ
ープは歯先面１４ｄ、１４ｅ。

１４ｊ’および１６＆、１６ｂ、１６ｃも包含する。ラ
ンドは、円筒形壁表面２０ａ、２０ｂおよびランドとか
み合うロープの谷部と、はぼ密閉するが接触しない状態
で移動する。四−プがらせん形なので、各回転子の各ロ
ープの端１４ｇ、１６ｇは、他の端１４１１．１６ｈを
回転子の回転方向へ導く。

回転子１４．１６は各々設置され、円筒形チャンバ内で
、縦に延び横に分割した円筒形チャンバの平行軸と一致
して軸の周囲で回転する。このような設置法はＣ本技術
では周知の事実である。

従って、回転子から延びこれに固定された表示していな
いシャフトの末端は、末端壁２０Ｑおよび末端部２４１
Ｃ支えられ次ベアリング（図示省略）Ｋよって支持され
ていると言ってよい。

右方へ延び末端部２４に：至るシャフト端を支えるベア
リングは、外部へ突き出すボス２４ｂ。

２４ｃによって支えられている。回転子は、１９８３年
６月２０日に提出し、参照全つけて本出願に含めである
合衆国出願通し番号５０４０７５に示すように取付けら
れ、タイミングを合わせてもよい。回転子１６は、シャ
フト４０の左方端に固定したプーリ１８が直接駆動する
。シャフト４０は回転子１６の左方端に接続しているか
、あるいはシャフトの延長部が該左方端から延びている
６回転子１４は１回転子の左方端から延びるシャフト端
に固定した表示していカいタイミング・ギアにより従来
の方法で駆動される。タイミング・ギアは実質的にパッ
クラッシェのないタイプであって、末端部２２の部２２
ａで規定されたチャンバ内に設置される。

本発明で前述したように、回転子は、円周上に等間隔に
あり、末端から末端へのひねりが６０°で修正されたイ
ンボリュート形状となっている５個のらせん形のロープ
を有している。回転子は３個のロープ以外は輪郭やひね
りの角度を変更して、本発明で開示し几発明の特徴全実
行できるように使用される。しかし、かみ合った配置や
捕捉ボリー−ムにより排出量を均一にするには、ロープ
の末端から末端までのらせん形のひねり全実質的に５６
０”７２ｍ　の関係に等しくするのが望ましい。ここで
、ｎは回転子当たりのロープ数に等しい。さらに輪郭は
インポリエート形が望ましい。このような輪郭は他の輪
郭より容易にかつ正確に形成できるからである。これは
らせん形てひねったロープに特に当てはまる。、また、
インボリュート形の輪郭が望ましいのは、過給機の組み
立て時により容易Ｋかつ正確に調時できるためでもある
。

図２に見られるように、回転子のロープと円筒形壁表面
は密閉した状態で協同し、入口容器チャンバ３６ａ、出
口容器チャンバ３８ａ、および転送ボリー−ム３２ａ、
　５４ａを規定する。図２の回転子の位置に関しては、
入口容器チャンバ３６、Ｌが、歯先面１４ｅ、　１６．
間に設置した円筒形壁表面および歯先面からかみ合った
ロープ１４ｃ、　１６ｃの接触部Ｍへ延びるロープ表面
の部により規定される。接触部Ｍはかみ合ったロープ間
の最も近い接触点を規定する。同様に、出口容器チャン
バ５８ａは、歯先面１４ｄ、１６４間に設置した円筒形
壁表面および歯先面からかみ合ったロープ１４ｃ、１６
ｃの接触部Ｍへ延びるロープ表面の部により規定される
。かみ合った各サイクル中および前述したように、かみ
合った接触部Ｍｉロープの輪郭沿いに移動し、数ケ所で
規定されることが多い。入口および出口容器チャンバの
両方を規定する円筒形壁表面は、除去されて入口および
出口を規定する表面部を包含する。転送ボリューム３２
．は、隙接するロープ１４ａ、１４１）、および歯先面
１４ｄ、１４ｃ間に配置した円筒形壁表面２０ＩＬの部
により規定される。同様に１転送ポリニーム５ｃａＦｉ
、隣接ｊ　ルｏ−ブＩ　Ａａ、　１６ｂ、および歯先面
１６ｃ。

１６　ｄ　ＶＩＩＩＣ配置１，７ｔ　円筒形壁表面２　
Ｑ　ｂ　ＯｍＬＩＣよフ規定される。回転子が回転する
と、転送ボリューム５２ａ、５４．は、その後に続く隣
接ロープの組閣で再度形成される。

入口３６には、ノ１ウジング部２０により規定された壁
表面２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ　　Ｋよって実質
的に三角形状に似た形の開口部がある。

壁表面２０ｆ、　２０）１は口の縦長を規定し、壁表面
２０ｇ、２０ｉは口の横境界または横長を規定する。

横境界２０ｇ、２０ｉはチャンバの交差部を通して延び
る表示していない面の対抗する側面に配置される。横境
界つｉり壁表面２０ｇ、２０ｉは、ロープの横行歯先面
にびったり合うべもしくはほぼ平行であり、縦境界２Ｑ
ｆは実質的にロープまたはランドのリープ、インク端に
配置される。この機構によると入口の開口部の主要部が
ランドのリード端方向に斜めになる。さらに、表示して
いない面ｆ比は面の通過する頂点２０．ｉ関連ロープの
トレーリング端が横断する前に関連ロープの歯先面が壁
表面２０ｇ、　２０１　’＠横断する明を期して対角の
直線として概略的に示しである６図３および図４で見ら
れるように、このようなランドは実際には湾曲している
。壁表面２０’ｇ、２１ｉは湾曲させて歯先面のらせん
形のひねりの形にさらに近づけてもよい。

出口３８にはハウジング部２０により規定された壁表面
２０ａ，　２０！１．２０Ｐ、　２０ｒ　　Ｋよって長
方形の開口部がある。壁表面２０ａ，２０ｒは平行で１
口の縦境界つまり縦長を規定する。壁表面２０ｍはラン
ド端１４ｇ、１４１１問および１６ｇ。

１６）１間の４＃Ｙ中央に配置され、壁表面２０ｒはラ
ンドのトレーリング端１４ｈ、１６ｈと一直線に配置さ
れる。壁表面２０ｐ、２Ｏ８も平行で、出口を介する圧
力が低下したり逆の圧力がかかるのを防止するために、
さらに出口領域が必要な場合、該壁表面は本発明による
図よりさらに分割してもよい、この機構によると出口の
開口部の主要部がロープのランドのトレーリング端方向
に斜めになる。横の壁表面２０ｐ、　２０Ｂと縦の壁表
面２０ｍとの交凰部は、関連ロープの横行歯先面とと、
もに、拡張オリフィス４２．４４’ｉ規定する。

拡張オリフィスは転送ｇ　ＩＪニームへの逆流空気の重
金調整し、逆流による気体ノイズを小さくする。オリフ
ィスをランド端間のほぼ中央に配置することにより逆流
空気の速度と移動距離が小でくなり、従って気体ノイズ
が低減する。オリフィス４２．４４　Ｆ′ｉ、送風機が
規定の速度および差圧関係で作動する場合に、転送ボリ
ュームへの空気の逆流率を実質的に一定に保持するよう
操作できる率で拡張するよ・うに設計する。

この人口と出口の配置は、各転送ボリュームを規定する
ロープのランドが回転子チャンバの円筒形壁と密閉関係
にある回転度の数と時間全増加させることにより、送風
機内部の漏れ全減少させる、即ち送風機の容積効率全向
上させる。

密閉時間を増加させるには、対抗する方向の出口と入口
を斜めにし、さらに少々くとも入口の横境界を関連ロー
プの横行う／ドに実質的江平行に配置し、かつ拡張オリ
フィスをランド端間のほぼ中央に位置させる。たとえば
、図３および４の入口と出口の配置では、各転送ボリュ
ーム３２ａ、　５４．が拡張オリフィス４２．４４’ｊ
ｉ横断するランド１４ｄ、１６ｄによって開かれる前に
、回転子のうｙドラ４ｅま７ｔは１６ｅが入口３６の境
界２０ｉまたは２０ｇ？横断する回転の点から、回転子
１６．１４のいずれかが約８５１′の角度で回転するこ
とにより、各転送ボリュームを規定するランドの密閉時
間が約８５１と々ることが必要である。従つて、２００
０−６００ＯＲＰＭと囚う範囲の比較的遅い回転子速度
でも、出口空気と直接連絡するランド１６ｄを通って漏
れる高圧の空気が転送ポリニーム３４ａに広がる前に、
ランドＩＡｅが動いて円筒形壁表面２０ｂと密閉関係に
入る。

ここで図５のグラフ１見てみると、曲線ＳおよびＨは回
転子の回転の６０″周期にわする体積排出量の循環変化
を示す。このグラフでは変化率が回転度て関して示しで
あるが、時間に関して示してもよい。このような循環変
化は回転子ロープのかみ合った配置によるもので、これ
は出口容器チャンバ３８Ａの体積変化率に影響？与える
。入口および出口容器チャンバのボリュームは実質的に
同率で変化し、ただ互いに反対となるだけであるので、
出口容器チャンバ３８゜の曲線が両チャンバの体積変化
率を示すと言える１曲線Ｓは、輪郭が変形インポリエー
ト形の直線ロープが回転子１個に３個ある送風機の変化
率１示し、曲線Ｈに、輪郭が変形インボリュート形で６
０’でらせん形にひねったロープが回転子１個に３個あ
る送風機士示す６図でわかるように、変化率の絶対値は
直線ロープの回転子では理論排出量の約７チで、６０°
のらせん形ロープでは、捕捉ボリュームを考慮しないと
、排出量に変化がない。

前述したように、直線およびらせん形ロープ両方のボリ
ューム変化率および均一排出量は、ロープのかみ合った
配置に負うところもある。

直線ロープでは、ロープのかみ合わせの関係がロープの
長さ全体を通して等しい。即ち、任意の断面におけるか
み合わせの関係、つまりかみ合ったロープに沿った増分
ポリニームが等しい。

例えば、図２の接触部、即ち点Ｍはかみ合ったロープの
長さ全体を通じて等しく、これらの点金通る線は直線で
回転子の軸に平行である。従って、かみ合った配置によ
るポリニーム変化率は、かみ合った直線ロープの長さ全
体全通じての全増分ポリニームで等しく、増加性である
。

これは、３６０“／２ｎの関係に従って形成されたらせ
ん形ロープには当てはまらない。６０６のらせん形ロー
プを５個持つ回転子においては、かみ合わせの関係がか
み合ったロープの長さ全体全通して６０°周期に渡って
変化する。例えば、かみ合ったロープを縦沿いに６０の
増分ボリュームに分割すると、任意の時間において６０
の異なったかみ合わせ関係が存在し、図２で示したよう
な特定のかみ合わせ関係は最初にかみ合ったロープの一
方の端で生じ、その後は回転子が６０回転度回転するに
つれ各増分ポリ、−ムで繰り返される。かみ合ったロー
プの一方の端における増分ボリュームのかみ合わせ関係
によジ、ボリューム変化率が増加する傾向のある場合は
、かみ合っｔロープの他方の端における増分ボリューム
のかみ合わせ関係によフ、ボＩＪ。

−ム変化率が同量減少する傾向がある。この増加減少つ
まり相殺関係は、かみ合ったロープの長さ全体全通じて
存在し、従ってポリニーム変化率を相殺、つまりかみ合
った配置に関して排出量を均一とする６かみ合ったロープ間に捕捉された流体ボリュームも容器
チャンバの循環ボリューム変化率に影響する原因のひと
つである。捕捉ポリニームは急速に出口容器チャンバか
ら除去され、急速に入口容器チャンバに戻される。捕捉
ボリュームは送風機の排出量やポンピングの効率も低下
させる。図５のグラフの曲線ＳＴおよびＨＴは、直線ロ
ープおよび６０６でらせん形にひねっ次ロープの捕捉ボ
リュームによる出口容器チャンバの循環ボリューム変化
率をそれぞれ示す、グラフでわかるように、捕捉ポリニ
ームによる理論排出量のパーセンテージとしてのポリ轟
−ム変化率は、直線ロープのほうが約４．５倍と大きい
。

容器チャンバの総ポリニーム変化率は、かみ合った配置
および捕捉ボリュームに関する関連曲線全ともに加える
ことによって得られる。

図６〜図９に示し穴出口の変更例は、主に横境界および
縦境界の横拡張部を包含して拡張オリフィスを規定し出
口領域を増加させるという点で図４の出口５８と異なる
。図６〜図９で図４と実質的に等しい要素または特徴は
、図の番号を前に付けて同じ数字で同一であることを示
す。

図６では、出口は数字５０で示され、横境界５６．５８
のＭＡＫ−拡張した部５６ｔＬ、　５８Ｂ％よび縦境界
６０の部６０ａ、　６０ｂＫよる拡張オリフィス５２．
５４がある。オリフィス５２．５４１４転送ポリニーム
への逆流空気の制御車全向上させる。

横に拡張する部の収斂角度を変化させ５横境界５６．５
８と横に拡張する部の交差部との距離全変化させること
により、規定速度および差圧関係でランドが移動する６
０回転度周期に関し、拡張オリフィス５２．５４ｇ通る
空気の逆流が交互にほぼ一定に保持され、これによフ出
ロ圧力の循環変動に伴う気体ノイズを消去する。拡張オ
リフィス５２．５４は、オリフィス４２．４４と同様に
、ロープのランド端間のほぼ中央にあり、従ってロープ
のランドに十分な密閉時間が得られる。

図７の出口６２は、縦境界部６１がランド７１４ｄ、７
１６ｄのリード端７１４ｇ、７１６ｇ方向に延び、関連
ロープのランドに実質的に平行な横境界部６５．６６が
拡張オリフィスと縦境界部６４の間に延びるという点で
図６０口５０と異なる。この配置釦より、ロープのラン
ドの密閉時間全短縮せずに出口フロー・エリア全拡大す
る。

図８の出口６８ば、拡張オリフィス７０．７２の一方が
ロープのランドのリード端方向に移動するという点で図
６の口５０と異なる。この配置により逆流パルスのタイ
ミングが変化し、従って逆流パルスの力を異なりｔ回数
に分布させ、ノイズを減少させる。別の方法として、拡
張オリフィス７０を除去してもよい。

図９の出ロア４（ｄ、横境界７６．７８が関連ロープの
横行ランドにほぼ平行に配置されているという点で図６
０口５０と異なる。この配置でに、ランドの密閉時間全
短縮せずに、拡張オリフィス８０．８２の回転長が横行
ランドの約６０回転度へと増加する。別の方法として、
図７の横境界部を部７６．７８と置き換えてもよい。

（発明の効果）以上説明したことから明らかなよう【、本発明はらせん
形ロープの端間のほぼ中央に配置され、出口と一体とな
った拡張オリフィスにより転送ボリュームへ逆流する空
気の速度と移動距離を小さくさせたので、気体ノイズ全
低減し、かつ送風機の容積効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図１は、過給機用ルーツ型送風機の側頁図、図２は、図
１の２−２の線に沿って眺め比送風機Ω概略断面図、図３は、図１の矢印３の方向で眺めた送風機の一部底面
部分と入口の配置関係を示す図、図４Ｖｉ、図１の矢印
４の方向で眺めた送風機の一部上面部分と出口の配置関
係金示す図、図５は、送風機の動作特性を示すグラフ、
図６〜図９は、出口の配置関係の変更例を示し定場合の
各縮小図である。１２・・・ハウジング　　　１４．１６・・・回転子＋
４ｄ、　１４ｅ、　ｉ４ｆ、　ＩＡｄ、　１６ｅ、　１
６ｆ・・−歯先面１４ｇ、１６ｇ・・・リード端１４ｈ、１６ｈ・・・トレーリング端ｚｏａ、　２０ｂ・・・円筒形壁表面２Ｏｆ、　２０ｇ、　２０１１．２０ｉ・・・縦境界２
ｆ１ａ，　２０ｐ、　２０ｒ、　２０ｇ　−横境界５２
．５４・−・チャンバ　　５２ａ、　５４．・・・空間
部３６・・・入口　　　　　　３ＳＳ出出４２．４４・
・−オリフィス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　円筒形壁表面（２０ａ，２０ｂ）を有し横に重
なった平行の２個のチャンバ（３２，３４）を規定する
ハウジング（１２）を含み、入口（３６）および出口（
３８，５０，６２，６８もしくは７４）がハウジングの
対抗する側面にある開口部によって規定された縦および
横の境界（２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ，２０ｉおよび２０
ｍ，２０ｐ，２０ｒ，２０ｓ）を有し、各口の横の境界
（２０ｇ，２０ｈおよび２０ｐ，２０ｓ）がチャンバの
交差部を延びる面の対抗する側面に配置され、ロープの
あるかみ合った回転子（１４，１６）がチャンバ内に配
置されて各回転子のロープには歯先面（１４ｄ，１４ｅ，１４ｆおよび１６ｄ，１６ｅ，１６
ｆ）があり、該歯先面は密閉した状態で関連チャンバの
円筒壁表面と協同し作動して該面の関連側面に配置され
た口の境界を横切って、圧縮入口流体ボリュームを各回
転子の隣接してかみ合っていないロープ間の空間部（３
２ａ，３４ａ）を介して出口に転送し、ロープは、らせ
ん形にひねって形成され、各ロープのランドは回転子の
回転方向にリード端（１４ｇ，１６ｇ）およびトレーリング端（１４ｈ，１
６ｈ）が設けられている逆流型回転送風機において、入口（３６）の開口部がランドのリード端（１４ｇ，１
６ｇ）に向かって斜めになり、出口（３８）の開口部がランドのトレーリング端（１４
ｈ，１６ｈ）に向かって斜めになり、面のいずれかの側
面に拡張オリフィス（４２，４４）を有して、転送ボリ
ュームへの比較的高圧の出口流体の送流率を制御し、拡
張オリフィスは縦横の境界（２０ｍ，２０ｐおよび２０
ｍ，２０ｓ）の諸部の交差部で規定され、交差部の横断
と諸部の連続的横断は関連ロープのランドで規定され、
オリフィスの交差部はランド間のほぼ中央に配置されて
、ロープのリード端が該面を横断する前にランドがオリ
フィスの交差部を横断することを特徴とする過給機用送
風機。
（２）　入口の横方向の境界（２０ｇ，２０ｉ）が関連
ロープの横断ランドに実質的に平行に配置されることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載した過給機用
送風機。
（３）　各ランドのトレーリング端が面を横断するのに
先立って関連ロープの各ランドが入口の横方向の境界を
横断することを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
した過給機用送風機。
（４）　出口（３８，５０もしくは６８）の境界が、実
質的にらせん形のランドのトレーリング端（１４ｈ，１
６ｈ）に配置された一方の縦境界（２０ｒ）およびラン
ド端の間のほぼ中央に配置された他方の縦境界（２０ｍ
）を有するほぼ長方形の開口部を形成することを特徴と
する、特許請求の範囲第１ないし３項のいずれか１項に
記載した過給機用送風機。
（５）　拡張オリフィスの少なくとも一方（５２もしく
は７０）が、横境界（５６）の横拡張部（５６ａ）およ
び縦境界（６０）の横拡張部（６０ａ）によって規定さ
れることを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載し
た過給機用送風機。
（６）　拡張オリフィス（５２，５４もしくは７０，７
２）が、横境界（５６，５８）の横拡張部（５６ａ，５
８ａ）および他方の縦境界の横拡張部（６０ａ，６０ｂ
）で規定されることを特徴とする、特許請求の範囲第４
項に記載した過給機用送風機。
（７）　出口（７４）の一方の縦境界（９２０ｒ）が実
質的にロープのらせん形ランド部のトレーリング端に配
置され、出口を規定する横境界（７６，７８）が一方の
縦境界（９２０ｒ）から他方の縦境界へ収斂して延び、
拡張オリフィス（８０，８２）がランド端のほぼ中間の
位置で横境界の横拡張部によって規定されることを特徴
とする、特許請求の範囲第１ないし３項のいずれか１項
に記載した過給機用送風機。
（８）　一方の縦境界（７２０ｒ）と拡張オリフィス（
５２，５４）の間にある横境界（５６，５８）の諸部が
回転子の回転軸に実質的に平行で、拡張オリフィスと他
方の縦境界（６４）の間にある横境界（６５，６６）の
諸部が関連ロープの横断するランドに実質的に平行であ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１ないし３項の
いずれか１項に記載した過給機用送風機。
（９）　拡張オリフィスのいずれかの縦側の横境界部（
６５，６６，７６，７８）が、関連ロープの横断するラ
ンドに実質的に平行であることを特徴とする、特許請求
の範囲第８項に記載した過給機用送風機。
（１０）　第１拡張オリフィス（７２）が、第２拡張オ
リフィスより一方の縦境界（６２０ｒ，７２０ｒ，８２
０ｒもしくは９２０ｒ）に近く縦方向に配置されている
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１ないし３項のい
ずれか１項に記載した過給機用送風機。