JPS62135687A - 逆流通路を備える回転容積形ブロワ - Google Patents

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） この発明は逆流（ｂａｃｋｆｌｏｗ　）タイプの回転容
積形（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　
）ブロワに関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする間顆点）特にこ
の発明は、内燃エンジンのスーパーチャージャとして用
いられるルーツ（ルーツ型）ブロワの空気伝達騒音の減
少および／または容苗効率の改養に関する。

回転ルーツブロワは長い間にわたり、騒音および非効率
的な運転を行なうことが、その特徴となっていた。騒音
源を低減させようとすると、それにより効率が低減され
ることが一般的であった。ブロワの騒音はほぼ２つのグ
ループに分類さ１ｔ、すなわち変動負荷金堂けるタイミ
ングギアおよびロータシャフト用ベアリングの回転によ
シもたらされる固体伝達される騒音と、流体速度および
圧力の急激変化のような流体流動特性により生じる流体
伝達される騒音である。

流体流量および圧力の急激変化は、固体伝達される騒音
の原因にもなっている。

良く知られるように、ルーツブロワはギアポンプに類似
したものであり、両者は横方向に重なったシリンダ室内
にかみ合い配置された有歯ロータまたはローブロータを
利用しており、また流体体に’ｌ　ｋ流入（吸入）ポー
トから流出（吐出）ポートへ、各ロータのかみ合ってい
ない由またはローブ間の空間を介して、流体を柿ン械的
に圧縮することなく移送するようになっている。

ルーツおよびギア装置の両者において、各ロータのかみ
合っていない歯またはローブの頂部ランドおよび端部は
シリンダ室の内面に近接配置されて、両者の間に共働シ
ール全もたらすようになっている。ギアポンプは潤滑性
流体；たとえば油を吸送または移送するためにほぼ独占
的に利用されるから、そのかみ合っている歯は接触して
流入ポートと流出ポートとの間にシールを形成している
。他方、ルーツブロワは非潤滑性流体、たとえば空気を
吸送または移送するために独占的に利用さ；するから、
かみ合うローブ全非接触近接配置関係に維持して、流入
および流出ポート間にシールを形成するためにタイミン
グギアが用いられている。

このようなかみ合いローブ間、およびローブおよびシリ
ンダ室面間のシール構成により、ルーツブロワはギアポ
ンプより内部漏れの傾向が実質的に大きい。ギアポンプ
の液体は実質的にルーツブロワの空気より粘性を有し、
したがって油はより高い耐漏性を有している。任意の時
点で、ギアポンプがシリンダ室面とシール関係全方する
歯はロータ当り複数有しているのに対して、ルーツブロ
ワはそのようなシール関係にあたって、ロータ当りただ
一つのローブを有するたけのことが多い。したがって、
ルーツブロワは内部漏れの傾向が大きい。総移送量のパ
ーセンテージとしての漏出量は、ブースト圧力または圧
力比の増大と共に増大し、またロータ速度の減少と共に
増大する。

前述のように、各ロータのかみ合っていない隣接ローブ
間に捕捉された空気の移送には機械的な圧縮がなされて
いない。もちろん、空気は圧縮性流体である。したがっ
て、ブーストまたは流出ポート空気圧が移送空気圧より
高い場合は、流出ポート空気は移送空気量内へ、それが
流出ポートと直接連通した時に突進または逆流し、その
結果流体速度および圧力に急激な変動が生じる。このよ
うな逆流による変動は、主要な空気伝達される騒音源と
して知られている。

一般に、騒音は圧力比およびロータ速度の増大と共に増
大する。

別の主要な空気伝達騒音源は、ローブのかみ合い幾何形
状によるプロ、ワの容積移送量の画期的変動、および再
かみ合いローブ間に急激に捕捉され、かつ流入ポートへ
急激に戻される流出空気である。ルーツブロワが陸上車
両たとえば乗用車の内燃エンジンの、空気または空気、
／燃料充填ｍｋ増大するためにスーパーチャージャとし
て利用される時、ブロワは広い速度および圧力範囲にわ
たって運転されることが必要であり、たとえば２，００
０〜１６．０００　）（、ＰＭの速度および１：１〜１
：８の圧力比は珍らしいものではない。

この種のスーパーチャージャにおけるルーツブロワから
コスト的に有効に空気伝達騒音を低減または除去するた
めの従来の技術的な試みは、限られた成果しか上げられ
なかった。一般に、その技術によってはブロワの限られ
た運転条件、すなわち、特定のブースト圧力およびロー
タ速度の組合せ条件においてのみ、空気伝達騒音の低減
がなされた。たとえば、高ロータ速度および高ブースト
圧力において流体速度および圧力の急激変′？ＪＪを減
少させるという概念により、空気伝達騒音は効果的に低
淀されるが、この概念は低ロータ速度および高ブースト
圧力においては非効率的になることが多い。さらに多く
の場合、こｎらの技術によりブロワの内部漏出が増大し
、したがって、ブロワの容積効率が減少し、エネルギー
効率が減少し、ブーストされた空気の温度が望ましくな
い状態に上昇し、かつブロワのサイズおよび／または速
度を増大することが必要になった。

木本特許第２，０１４，９３２号（Ｈａｌｌｅｔ　）明
細書においては空気伝達騒音問題が扱われており、そこ
ではかみ合い幾何形状による不均一移送量が、直ローブ
の代りにヘリカルねじれロープ全周いることにより減少
されている。そこでは、６０゜のヘリカルねじれを有し
円周方向に１２００の間シワを有する３つのローブをそ
れぞれ有するヘリカルローブロータが、所定寸法のブロ
ワに対する最大移送量および低いマグニチュードの最大
ン動周波之（の要件間における妥協全最良にもたらすも
のであると主張されている。理論的にはこのようなヘリ
カルねじれローブは、周期的な逆流および再かみ合いロ
ーブ間に捕捉される空気が無い場合は一様な移送量をも
たらす。

前述米国特許明細書においては逆流問題も扱われており
、逆流パルスの瞬間的大きさを低減することにょう、初
期逆流率を低減させることが提起されている。この点は
、それぞれローター心に平行な２面を有し、したがって
ヘリカルローブの移行頂部ランドに対して斜めの２面を
有する、不適合または四角形状の流入および流出ポート
により実施されている。このポートの平行な側面は、各
ロータ室の円筒面が１８０°の円弧であるように位置決
めされている。このようなローブ−ポート形状により、
各移送容積の先導ローブは、移送容積の後ローブが円筒
壁面とシール関係に入るように移動する時点で、関連す
る流出ポート境界（すなわち、平行側面）を移行するこ
とになり、このような構成により、後尾ローブがブース
トまたは増大差圧にさらされる時間が最大になり、かつ
後尾ローブを横断する漏出時間および割合が最大になる
。

別のいくつかの特許技術においても、各移送容積の先導
ローブの頂部ランドが、流出ポートの外側境界全移行す
る前に、流出ポート空気を移送容積内へ予備流入させる
ことにより、逆流問題が処理てれている。たとえば、米
国特許第３．１２１，５２９号（Ｈｕｂｒｉｃｈ　）明
細書に開示されるように、ローブの頂部ランドとシール
共働するハウジングの円筒壁を通過させることにより、
予（、（σ流動かも之ら爆れている。米国特許第４．２
１５，９７７号（Ｗｅａｔｈｅｒｓｔｏｎ　）明細ｔｉ
Ｅ　ＩＩＣオいてもこｎを類似の方法で予［ｉＱ流動が
もたらされている。そしてその第２実施ｒｚｉ４様にお
いては、ローブの頂部ランドにシール共働する円筒壁の
内面に形成された正確なチャンネルまたにスロットによ
り予備流動がもたらされている。これら両米国特許明細
書に開示される予備流動の構成は、前述米国特許第２，
０１４，９３２号明細書に開示される逆流構成と同様、
後尾ローブが円筒壁面とシール共働状態へ移動する時点
で、各移送容積の先導ローブがブーストまたは増大され
た圧力差にさらさ九る工うになっておυ、したがって後
尾ローブを横切る漏出時間およびｌ、ｌ１合が望ましく
ない状態で増大する。

この発明の目的は、空気伝達騒音が比較的少なく、しか
も容積効率が高い圧縮性流体のための逆流通路全知える
回転容積形ブロワを提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明の特６″！によると、逆流型の回転ブロワは、
２つの平行で横方向に亀なシ合うシリンダ室を形成する
ハウジングケ包含しておシ、このシリンダ室は内部円筒
面および端部壁面に有しており、このシリンダ室の幼心
は長手力回ヲ規定すると共に、その端部壁は横方向全画
定しており、また円筒壁面の各交差部は長手方向に延び
る尖端部を端部壁間に形成しており、また流入ポートお
よび流出ポートは、前記室の両側に規定される長手方向
および横方向境界分有しており、各ポートの横方向境界
は、前記尖端部を長手刀回に延びる平面の両側に配置さ
れており、かみ合うロープロータが前記室内に回転自在
に配置されており、ロータおよびロープの端部が端部壁
面とシール共働すると共に、各ロータの各ロープが有す
る頂部ランドが関連する室の円筒壁面とシール共働する
と共に、平面の関連する側に配置されたポート境界部を
移行して、圧縮性流入ポート流体音、各ロータのかみ合
っていない隣接ロープ間の空間を介して、流出ポートへ
移送するようになっており、ロープにはヘリカルねじれ
が形成されていて、ロータの回転方向に先導端および後
端部を有しており、かつロープの配置状態は、一方のロ
ータのロープの先導端が、流出ポート尖端部に関連する
平面部分を移行することにより、一方のロータの移送容
積が他方のロータの移送容積に対して、流出ポートに独
立して連通されるように決められていると共に、さらに
改良点として、流出ホートラランドの後端部に向けて傾
斜させて、流出ポートの配置状態が、ロープの先導端が
、ロープの頂部ランドが流出端境界部を移行する前に前
記平面部分を移行するように決められていると共に、逆
流通路が前記流出ポートに関連する尖端部を通して横方
向に延びていて、チャンネルがロープの先導端に関連す
る流出ポート尖端部の長手方向端部に配置されて、一方
のロータの移送容積を、前記一方のロータが前記平面部
分全移行する前に、他方のロータの移送容稈１に相互連
通させるように構成されている。

この発明の別の特徴において、前記特徴の逆流通路は流
出ポート尖端部の一部を除去することにより形成されて
いる。

（作　用） 空気伝達騒音が低減されると共に、優れた効のハウジン
グは円筒壁面（２０ａ、　２０ｂ）　ｉ有する総体的に
円筒形の室（３２，３４）を画定すると共に、ロープ（
１４ａ、　１４ｂ、　１４Ｃ，１６ａ、　１６ｂ、１６
Ｃ）を有するかみ合いローブロータ（１４，１６）を包
含しており、このロープは３６０°／２ｎの関係にした
がう端部間ヘリカルねじれ全有しており、ここでｎはロ
ータ当りのローブ数である０ｎ＝５が好ましい。ブロワ
ハウジング住２はさらに、流入および流出ポー）　（３
６，３８）’（５画定しており、また壁面（２０ａ、　
２０ｂ）の交差部は、流入ポート（刀に関連する尖端部
（２０ｄ）および流出ポート（至））に関連する尖端部
（２０ｅ　）　ｉ画定している。流入および流出ポート
開口は反対方向に傾斜していて、ロープの頂部ランドが
室（３２゜３４）の円筒壁面（２ｏａ、　２ｏｂ）とシ
ール関係を有する時間を増大するようになっている。流
入ポートの＠境界部（２０ｇ、　２０　＊）は、ロープ
の後端部（１４ｈ、１６ｈ）が流入ポート尖端部（２０
ｄ　）全移行する前に、ロープにより移行される。同様
に、流出ポートの横境界部（２０ｎ、　２０ｒ）は、ロ
ープの先導端　（１４ｇ、　１６ｇ）が流出ポート尖端
部（２０ｅ　）を移行した後で、ロープにより移行され
る。尖端部（２０ｅ　）のロープの先導端（１ａｇ、　
１６ｇ）に防接する一部分が除去されて逆流通路を形成
しており、この逆流通路により、流出ポートに直接連通
していない一方のロータの移送容積を、既に流出ポート
に直接連速した状態にある他方のロータの移送容り１に
相互に連通させるようになっている。

（実　施　例） 本発明の実施例全図面に基づいて説明する。

この図面にはスーパーチャージャーとして用いられるル
ーツブロワが示されている。

第１〜４図はルーツ型回転ボングまたはブロワ１０を示
している。前述のように、この種のブロワは圧縮性流体
、たとえば空気を流入ポートから流出ポートへ、流出ポ
ートにさらされる前は移送容積全圧縮することなくポン
プ給送ま７’（は移送するために、はぼ独占的に用いら
れている。ロータはギアポンプにいくらか類似した作動
を行ない、すなわちロータ歯またはローブがかみ合い状
態から移動すると、空気が名ロータ上の隣接ローブ間に
画定さ汎た容積または空間内へ流入する。前記容積内の
空気はそれから、各移送容積の後尾ローブの頂部ランド
が関連する室の円筒壁面とシール関係に入る時、実質的
に流入圧力において前記容積内に捕捉される。

この容積空気は、到達する容積の先導ローブの頂部ラン
ドが流出ポートの境界部を移行することにより、円筒壁
面とのシール関係から移動する時、流出空気へ移送筐た
け直接さらされる。

へりカルローブが用いられる場合は、容積空気は他方の
ロータの移送容積を介して流出ポートへ間接的にさらさ
れるようになっており、その場合、前記他方のロータの
先導ロープは、シリンダ室面の交差部によシ画定される
と共に、流出ポートに関連する尖端部を移行する各ヘリ
カルローブの先導端により、流出ポート境界部全乳に移
行している。このルーツブロワの間接的連通により、移
送容積の流体の機械的な圧縮は防止され、かつルーツブ
ロワと通常のスクリュー型ブロワを区別するものである
。もし各移送容積の容量が流入口から流出口まで移行す
る間、一定に維持されるならば、そこの空気は実質的に
流入圧力に維持されており、すなわち、もし先導ロープ
の頂部ランドが、先導ロープの再かみ合いにより容積が
圧縮される前に流出ポート境界部全移行するならば、移
送容積の空気圧は一定に維持される。したがって、吐出
ポートにおける空気圧が流入ポート圧力より高いならば
、流出ポート空気は、先導ロープの頂部ランドが流出ポ
ート境界部を移行する時、移送容積内へ突進するか、ま
たに逆流を生じる。

ブロワ１０はハウジング装Ｒ１２、一対のローブロータ
１４，１６、および入力駆動プーリ１８を包含している
。ハウジング装置１２は第１図に示されるように、中央
セクション２０と、複数のボルト２６により中央セクシ
ョンの両端部に固定された左および右端部セクション２
２゜２４とを包含している。ロータは第２図に矢印Ａ、
　、　Ａ、で示されるように反対方向に回転する。

ハウジング装置およびロータはアルミニウムのような軽
量材料から形成されることが好ましい。

中央セクション２０および端部２４Ｆｉ一対の総体的に
円筒状の作動室３２．３４を画定しており、この作動室
は、円筒壁部分または面２０　ａ、　２０　ｂ　。

第１図に仮想線２０ｃに工す示される端部壁面；および
端部壁面２４ａ　Ｉｃ工り円周方向に画定されている。

中央セクション２０の底部および頂部の開口３６．３８
はそれぞれ、流入および流出ポートの横方向および長手
方向境界を画定している。室３２．３４は、第２〜４図
に示されるようにそれぞれ流入ポートおよび流出ポート
に関連する尖端部２０　ｄ、　２０　ｅにおいて、横方
向に重なり合うか交差している。尖端部２０ｄ、　２０
ｅの実質的部分が、流入および流出ポート開口により除
去されていると共に、端部壁面２４ａ￥Ｃ隣接する尖端
部２０ｃ端部が除去されて、詳細は後述する逆流チャン
ネルまたは通路３９が提供されている。通路３９は第４
図に仮想線により図示さ几るように、端部壁面２４ａか
ら壁部分４１へ延びている。通路６９の端部は室３２．
３４の円筒壁面に接線状に交差しており、したがって仮
想線によシ表示され得る端縁を形成することがない。

ロータ１４，１（Ｓはそれぞれ３つの円周方向て隔置さ
れたヘリカル歯またはローブ１４ａ、１４ｂ。

１４ｃおよび１６ａ、　１６ｂ、　１６ｃｉ包含してお
り、これらのローブは端部から端部まで６０°のねじれ
角度を有する修正インボリュート輪郭を有している。ロ
ーブまたは歯はかみ合い、奸才しくに接触しないで、か
つ後述のように低バツクラッシュ・タイミングギアによ
り、適切な適合または位相関係に維持されている。ロー
ブはさらに、頂部う／ド１４ｄ、　１４ｅ、　１４ｆ、
および１６ｄ、１６ｅ。

１６ｆｉ包含している。このランドは円筒壁面２０ａ、
２０ｂおよびかみ合っているローブの根元部分と近接非
接触シール関係をもって移動する。

ローブはヘリカル形状を有しているから、各口−タ上の
各ローブの端部１４ｇ、１（Ｓｇは、ロータの回転方向
において他端１４ｈ、１６ｈへ導かれる。

ロータ１４，１６はそれぞれシリンダ室３２．５４内で
、シリンダ室の長手方向に延びると共に横方向に隔置さ
れた平行軸心に実質的に一致する軸心の回りに回転自在
に取付けられている。このような取付は構成は当該技術
分野において良く知られるものである。したがって、ロ
ータから延長すると共にそこに固定される図示されない
シャフト端部が、端部壁２０Ｃおよび端部セクション２
４に保持される図示されないベアリングに支持されてい
ることを述べるだけで十分であろう。端部セクション２
４内へ右方向に延長するシャフト端部を保持するベアリ
ングは、外方へ突出するボス２４ｂ、２４ｃにより保持
されている。ロータは、１９８３年６月２．０日出願の
米国特許出願第５０６．０７５号明細書に示されると共
に、ここに参考のために包含されるような状態で取付け
られると共に、タイミング作動がなされている。ロータ
１６は、シャフト４０の左端部に固定されたプーリ１８
により直接駆動される。シャフト４０は、ロータ１６の
左端部から延びるシャフト端部に連結されるか、その延
長部とされる。ロータ１４は、ロータの左端部から延び
るシャフト端部に固定された図示されないタイミングギ
アにより、通常の方法で駆動される。タイミングギアは
実質的にバックラッシュの無いタイプのもので、端部セ
クション２２の部分２２ａにより画定される室内に配置
されている。

ロータは前述のように、端部から端部まで６０°のねじ
れ角を有し、かつ修正インボリュート輪郭を有する６つ
の円周方向に隔置されたローブを備えている。６つ以外
のローブを有し、かつ異なるねじれ角度を有するロータ
が、−ここに開示される発明の何らかの概念または特徴
を実施するために利用され得る。しかし、かみ合い幾何
形状および捕捉容積に基づく一様な移送容積を達成する
ために、ローブは実質的に３６０°／ｎ　（ｎはロータ
当シのロープ数）の関係に等しい端部から端部までのヘ
リカルねじれ角度を設けることが好ましい。さらに、イ
ンボリュート輪郭は、この輪郭が他のほとんどの輪郭よ
り容易かつ正確に形成されることで好ましく、この点は
ヘリカルねじれローブに関しては、特に正しい。さらに
、インボリュート輪郭は、それがスーパーチャージャ装
置において容易かつ正６ｄにタイミングを合わせられる
点で好ましい。

再かみ合いロープ間に捕捉される空気の過度の圧力上昇
は、１９８４年９月４日出願の米国特許出幀第６４７．
０７４号明細書に示される方法により緩和される。

第２図に示されるように、ロータロープおよび円筒壁面
はシール共働して、流入受容室３６ａ１流出受容室３８
ａ１および移送容積３２ａ、　３４ａ　ｆ。

画定している。第２図のロータ位置について、流入受容
室５６ａは、頂部ランド１４ｆ、１６ｅおよびローブ１
４ｂ、１６ｃのかみ合い部間に配置さ九る円筒壁面部分
により画定される。同様に、流出受容室３８ａは、頂部
ランド１４ｄ、１６ｄおよびローブ１４ｂ、１６ｅのか
み合い部間に配置される円筒壁面部分により画定される
。流入および流出受容室を画定する円筒壁面は、流入お
よび流出ポート開口を画定するために除去された面部分
を包含している。移送容積３２ａは隣接ロープ１４ａ、
１４ｃと、頂部ランド１４ｄ、１４ｉ間に配置される円
筒壁面２０ａの部分とにより画定される。

同様に、移送容積５４ａは隣接ロープ１６ａ、１６ｂと
、頂部ランド１６ｄ、１６ｃ間に配置される円筒壁面２
０ｂの部分とにより画定される。ロータが回転する時、
移送容積３２ａ、　３４ａは引続く対の隣接ロープ間に
再形成される。各移送容積は先導ロープと後尾ロープと
を包含している。移送容積３２ａについては、ローブ１
４ａが先導ロープで、ローブ１４ｃは後尾ロープである
。

流入ポート３６は、ハウジングセクション２０により画
定された壁面２０ｆ、　２０ｇ、　２０ｈ。

２０１により３角形の開口が設けられている。壁面２ｏ
ｆ、２０ｈがポートの長手方向境界または範囲を画定し
ており、また壁面２０ｇ、２０ｉがポートの横方向境界
または範囲を画定している。横方向境界２ｏｇ、２ｏｉ
は、室と尖端部２０ｄ、　２０ｅとの長手方向交差部を
通って延びる仮想または図示されない平面の両側に配置
されている。横方向境界または壁面２ｏｇ、２ｏｉは、
関連ロープの移行頂部ランドに適合する、あるいは実質
的に平行であり、また長手方向境界２０ｆは実質的にロ
ーブの先導端１４ｇ、１６ｇに配置されている。

この構成により、流入ポート開口の主要部分がローブの
先導端１４ｇ、１６ｇおよびその頂部ランド方向に傾斜
される。さらに、横方向境界の配置状態は、関連するロ
ーブのランドが、ローブの後端部１４ｈ、ＩＳｈに工９
流入ポートに関連する図示されない平面″または尖端部
２０ｄｊｚ−移行する前に壁面２０ｇ、２０ｉ７移行す
るように決められている。壁面２０ｇ、２０ｉは、流入
ポートを横切る圧力降下を防止するために追加流入ポー
ト領域が必要な場合は、ここに示されるものよυさらに
間隔をおいて配置される。このような圧力降下状態は、
ロータの回転速度がこのブロワに期待される１４，００
０〜１瓜ｏｏｏＲＰＭ範囲を越えて増大される場合に生
じる。第３および４図のヘリカルねじれローブは、簡単
のために傾斜直線であるように概略的に示されている。

しかし、これらの図面に示されるように、これらのラン
ドは実際は曲率全方している。壁面２０ｇ、２０ｉも頂
部ランドのヘリカルねじれに緊密に適合するように曲線
状に形成さｎている。

流出ポート３８には、ハウジングセクション２０により
画定される壁面２０ｍ、　２０ｎ、　２０ｐ。

２Ｄｒによる３角形開口が設けられている。壁面２０ｍ
、２０ｐはポートの長手方向境界捷たは節回全画定して
おり、また壁面２０ｎ、　２０ｒはポートの横方向境界
またＶｉ範囲を画定している。横方向境界２０ｎ、２０
ｒ’ｄ室および尖端部２０ｄ、　２０ｅの長手方向交差
部を通って延びる仮想または図示されない平面の両側に
配置されている。横方向境界または壁面２ｏｎ、２０ｒ
は関連するローブの移行する頂部ランドに適合するか、
または実質的に平行になっており、また長手方向境界２
０ｍはローブの後端部１４ｈ、１６ｈに実質的に配置さ
れている。この構成により、流出ポート開口の主要部分
は、ローブの後端部１４ｈ、１６ｈおよびその頂部ラン
ド方向に傾斜されている。さらに、横方向境界２０ｎ、
２０ｒの配置状態は、関連ローブのランドが、ローブの
先導端１４ｇ。

１６ｇが逆流チャンネル３９を形成するように除去され
た尖端部２０ｅ部分を通る図示されない平面の一部を移
行した後で、壁面２Ｑｎ、　２ｏｒを移行するように決
められている。流出ポートの領域は、流入ポートに関し
て前に説明したように増大することができる。一般に、
流入ポートおよび流出ポートの長手方向範囲は、ローブ
の実質的に全長にわたって延びている。

ブロワはこれまで説明したように、ローブが３６０°／
　２　ｎの関係にしたがって形成されていることから、
ロータローブのかみ合い幾何形状による空気伝達騒音は
実質的に全くない。ブロワはさらに、ロータ速度に関係
なく特に高い、あるいは優れた容積効率を有しており、
その理由は、流入および流出ポート開口がそれぞれ、ロ
ータロープの先導および後尾端に向けて傾斜していて、
流出ポートの総空気圧が直接、各到達する移送容積の後
尾ロープにさらされる時間が最少にされると共に、各到
達移送容積の後尾ローブの頂部ランドのシール時間が最
大にされるからである。端部壁面２４８　Ｋ隣接して部
分的な尖端部２Ｄｅの除去部分が悪い場合は、各移送容
積の後尾ロープは、通常端部壁２４　ａ　Ｋ　ＩＱ接す
る端部において尖端部２０ｅｉ移行する前に、少なくと
も８０°にわたってシール関係を有する。先導ロープの
先導端がこの尖端部２０ｅ部分を移行することにより、
一方のロータの到達移送容積が、他方のロータであって
、その先導ローブが既にその関連子る流出ポート境界を
移行している前記他方のロータの移送容ＩＩ　’（介し
て、流出ポートに間接的に連通されることになる。たと
えば、そして尖端部２０ｅ部分が除去されていないと仮
定すると、ローブ１６ａの先導端１６ｇが第４図に示さ
れるように、最初に流出ポート尖端部２０ｅ　ｆ移行す
る時、その関連する流出ポート堺界２ｏｎｉ″ｉ移行さ
れていない。したがって、受容室内３８ａ内の空気、す
なわちロータ１４の移送容積からの空気を介して、間接
的連通がもたらされる。前述のように、このようなルー
ツブロワにおける間接連通形態により、流出ポートに直
接または間接的に連通される前に移送容積流体の機械的
あるいは内部圧縮が防止されると共に、ヘリカルローブ
を有するルーツブロワを通常のスクリュー型ブロワから
区別する特徴でもある。

このように機械的または内部圧縮が行なわれないことが
、到達移送容積の先導ローブが流出ポート境界を移行す
る時に、流出ポート空気および流出受容部空気が、各到
達移送室内へ突入または逆流することによシ生じる流体
速度および圧力変動によりもたらされる空気伝達騒音の
原因になる。流出ポート空気および移送容積空気間の圧
力差が大きくなると、流体速度および圧力変動も大きく
なる。このような受容室３８ａ内の圧力変化のパーセン
テージに比例する空気伝達騒音は、尖端部２０ｅの端部
壁２４ａに隣接する部分を除去して、関連する流出ポー
）Ｑ界を移行することによシ急速に直接連通ずる前に、
流出ポート空気音名到達移送容積に間接的に連通ずる状
態を増大させることによシ、大きく減少される。尖端部
２０ｅの一部を除去することによシ設けられたチャンネ
ルまたは通路３９は、到達移送容積の空気圧が徐々に増
大するように流動面積のサイズが決められる。

第５および６図は、逆流通路またはチャンネル５４．５
６ｆ提供するために尖端部２０ｅの一部を除去すること
と組合せて利用できる。多数の流出ポート形状のうちの
２種類５０．５２’ｚ示している。第６および第７図の
要素で、第１〜４図における類似要素と同一のものには
、アクセント符号を付した同一参照数字が用いられてい
る。

第５図のポート５０は四角形状を有していると共に、ポ
ート３８と同様にロータローブの後端部に向けて傾斜配
置されている。逆流通路５４は逆流通路３９よりいくら
か広幅にされて、高いロータ速度および／または低い圧
力比において急速逆流をもたらすように構成されている
。

通路５４は端部壁面２４ａ′から、尖端部の除去により
画定された壁部５７１で延びている。通路の端部は室３
２．３４の円筒壁面に対して接線状に交差しており、し
たがって仮想線により表わされる端部を形成することは
ない。

第６図Ωポート５２は四角形部分５　’２　ａおよび６
角形部分５２ｂ　ｉ包含しており、またポート３８．５
０と同様にその開口はロータローブの後端に向けて傾斜
配置されている。ポート５２には膨張オリフィス５８．
６０が設けられており、このオリフィスにより、四角形
部分５２ａおよび３角形部分５２ｂにより画定される流
出ポート境界を移行する前に、各到達移送容積への逆流
が追加される。逆流通路５６は逆流通路３９および５４
より広幅であると共に、端部壁面２４ａ′から壁部分６
１まで幅方向に延びている。通路５６もハウジング内へ
深く切込まれているものではなく、シたがって、ブロワ
の移行方向においては短かく、仮想線６３．６４により
表わされる端部を備えている。

この発明の良好な実施例が例示の目的で詳細に説明され
た。開示実施例の多くの変形例がこの発明の範囲内にあ
るものと考えられる。特許請求の範囲の記載内容は、こ
の発明の範囲内のものと考えられる開示実施例および修
正例の発明性全方する部分を包含すること全目的にして
いるものである。

（発明の効果） 以上説明したことから、本発明は流出ポートをローブの
後端部方向に傾斜させるとともに流出ポートの尖端部を
通して横方向に延びる逆流通路を設けたので、ローブ頂
部ランドが流出ポート境界部を移行する前にローブの先
導端が流出ポート尖端部に関連する平面部分を移行する
こととなり、−万のロータの移送容積を他方のロータの
移送容積に連通させることができる。

このため空気伝達騒音を少なくシ、シかも容積効率を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はルーツブロワの側車面図、第２図は第１図の２
−２線に沿うブロワの概略断面図、第３図は第１図の矢
印３方向に見ると共に、流入ポート形状金示すブロワの
一部の底面図、第４図は第１図の矢印４方向に見ると共
に、流出ポート形状を示すブロワの一部の頂面図、第５
図は第４図にしたがって配置されたロータランドを備え
る流出ポートの別の実施態様の縮少図、第６図は第４図
にしたがって配置されたロータランドを備える流出ポー
トのさらに別の実施例の縮少図である。 １０・・・回転ブロワ　　　１２・・・ハウジング１４
、１６・・・ローブロータ １４ｄ、　１４ｅ、　１４ｆ、　１６ｄ、　１６ｅ、　
１６ｆ−ｏ−プ頂部ランド１４ｇ、　１４ｈ、　１６ｇ
、　１６ｈ・・・ロータ端部２０ａ、　２０ｂ・・・円
筒壁面　　２０ｃ、　２４ａ・・・端部壁面２０ｄ、　
２０ｅ　−・・尖端部 ２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０　ｉ、２０ｍ、２０ｎ、
２０ｐ、２０ｒ　　−−−ポート境界部 ３２．３４・・・シリンダ室 ３６・・・流入ポート　　　３８・・・流出ポート３９
、５４．５６・・・逆流通路 ％許出願人　　　　イートン　コーポレーション（ほか
２名） −モ事＝ヒ＝、己。 シａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部円筒面（２０ａ、２０ｂ）および端部壁面（２
   ０ｃ、２４ａ）を有する２つの横方向に重なる平行なシ
   リンダ室（３２、３４）を形成し、前記シリンダ室の軸
   心が長手方向を規定すると共に、前記端部壁が横方向を
   規定しており、かつ前記円筒壁面の各交差部が、端部壁
   間に長手方向に延びる尖端部（２０ｄ、２０ｅ）を形成
   している前記ハウジング（１２）と； 前記室の両側に形成されると共に、長手方 向および横方向境界部（２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０
   ｉおよび２０ｍ、２０ｎ、２０ｐ、２０ｒ）を有し、各
   ポートの横方向境界部（２０ｇ、２０ｉおよび２０ｍ、
   ２０ｎ）が、前記尖端部を通して長手方向に延びる平面
   の両側に配置されている前記流入ポートおよび流出ポー
   トと； 前記室（３２、３４）内に回転自在に配置されたかみ合
   いローブロータ（１４、１６）であって、ロータの端部
   （１４ｇ、１４ｈおよび１６ｇ、１６ｈ）とロープとが
   前記端部壁面（２０ｃ、２４ａ）とシール共働しており
   、各ロータの各ローブが関連する室の円筒壁面（２０ａ
   、２０ｂ）とシール共働する頂部ランド（１４ｄ、１４
   ｅ、１４ｆおよび１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ）を有してい
   ると共に、前記平面の関連する側に配置されたポート境
   界部を移行して、圧縮性流入ポート（３６）流体を、隣
   接するかみ合っていないローブと各ロータとの間の空間
   を介して流出ポート（３８）へ移送させるようになって
   おり、前記ローブにはヘリカルねじれが形成されており
   、各ローブがロータ回転方向に先導端（１４ｇ、１６ｇ
   ）および後端部（１４ｈ、１６ｈ）を有しており、前記
   ローブの配置状態が、流出ポート尖端部（２０ｅ）に関
   連する平面の一部を一方のロータ（１４、１６）のロー
   ブ先導端（１４ｇ、１６ｇ）が移行することにより、流
   出ポートに関係なく一方のロータの移送容積が他方のロ
   ータの移送容積に連通されるように決められている前記
   かみ合いローブロータと、を包含する回転容積形ブロワ
   において、 前記流出ポート（３８）をローブの後端部（１４ｈ、１
   ６ｈ）方向に傾斜させて、流出ポートの境界部（２０ｍ
   、２０ｎ、２０ｐ、２０ｒ）を、ローブの先導端（１４
   ｇ、１６ｇ）が、ローブ頂部ランド（１４ｄ、１４ｅ、
   １４ｆおよび１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ）が流出ポート境
   界部を移行する前に、前記平面部分を移行するように配
   置し；かつ 前記流出ポート（３８）に関連する尖端部（２０ｅ）を
   通して横方向に延びる逆流通路（３９または５４または
   ５６）を設けると共に、前記逆流通路をローブの先導端
   （１４ｇ、１６ｇ）に関連する流出ポート尖端部（２０
   ｅ）の長手方向端部に配置して、一方のロータのローブ
   先導端が前記平面部分を移行する前に、一方のロータ（
   １４または１６）の移送容積を他方のロータ（１４また
   は１６）の移送容積に連通させるようにした、逆流通路
   を備える回転容積形ブロワ。 ２、前記逆流通路（３９または５４または５６）が流出
   ポート尖端部（２０ｅ）の一部を除去して形成されてい
   る、特許請求の範囲第１項に記載の回転ブロワ。 ５、前記逆流通路（３９または５６）の端部が前記円筒
   壁面（２０ａ、２０ｂ）に対して接線状に交差している
   、特許請求の範囲第１項に記載の回転ブロワ。 ４、前記平面の両側の流出ポート横方向境界部（２０ｎ
   、２０ｒ）の一部が、移行される時に関連ローブに実質
   的に平行に配置されている、特許請求の範囲第１項に記
   載の回転ブロワ。 ５、流出ポート境界部の横方向壁延長部により画定され
   る第１および第２膨張オリフィス （５８、６０）を包含すると共に、流出ポート境界部の
   移行前にローブが前記横方向壁延長部を移行するように
   した、特許請求の範囲第１項に記載の回転ブロワ。 ６、前記流入ポート開口（３６）をローブの先導端（１
   ４ｇ、１６ｇ）方向に傾斜して、各移送容積の先導ロー
   ブ（１４ｇ、１６ｇ）が前記流出ポート境界部を移行す
   る前に、各移送容積の後尾ローブが前記壁面（２０ａ、
   ２０ｂ）とシール共働する回転角度値を大きくするよう
   にした、特許請求の範囲第１項に記載の回転ブロワ。 ７、流入および流出ポートの横方向境界部の少なくとも
   一部（２０ｇ、２０ｒおよび２０ｎ、２０ｒ）が、移行
   される時に関連するローブに対して実質的に平行に配置
   されている、特許請求の範囲第６項に記載の回転ブロワ
   。 ８、前記ローブのヘリカルねじれ角度を、実質的に３６
   ０°／２ｎ（ｎはロータ当りのローブ数）の関係に等し
   くした、特許請求の範囲第７項に記載の回転ブロワ。 ９、ｎを３とした、特許請求の範囲第８項に記載の回転
   ブロワ。 １０、前記平面の両側の流出ポート横方向境界部（２０
   ｎ、２０ｒ）の一部が、移行される時に関連するローブ
   に対して実質的に平行に配置されている、特許請求の範
   囲第６項に記載の回転ブロワ。 １１、流出ポート境界部の横方向壁延長部により画定さ
   れる第１および第２膨張オリフィス （５８、６０）を包含すると共に、流出ポート境界部の
   移行前にローブが前記横方向壁延長部を移行するように
   した、特許請求の範囲第１０項に記載の回転ブロワ。 １２、流出ポート境界部の横方向壁延長部により画定さ
   れる第１および第２膨張オリフィス （５８、６０）を包含すると共に、流出ポート境界部の
   移行前にローブが前記横方向壁延長部を移行するように
   した、特許請求の範囲第６項に記載の回転ブロワ。