JPS6312897A

JPS6312897A - 真空用ル−ツブロワ−のオイルレス軸封機構

Info

Publication number: JPS6312897A
Application number: JP61153430A
Authority: JP
Inventors: Komei Yokoi; 康名横井
Original assignee: ANRETSUTO KK; Anlet Co Ltd
Current assignee: ANRETSUTO KK; Anlet Co Ltd
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1988-01-20

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）本発明は真空用ルーツブロワーのオイルレス軸封機構に
関し、第１ラビリンス装置、オイルシール、四ツつ化エ
チレンａｉｍ系シールリング、第２ラビリンスシール装
置の順次配置による相乗シール効果によりロータシャフ
トに高度の真空度に酎えるシールを施し、中型、大型真
空用ルーツブロワ−の軸封オイルレス化に理想的に対処
できる利用分野を持つものである。

（従来の技術）従来、真空用ルーツブロワーにおいて、小型の場合は第
４図のようにロータシャフトを駆動するモータＭをビル
トインし、そのモータＭと真空プロワ−外殻にとを完全
に密封し大気がロータシャフトから真空圧のケーシング
内部に流入する（漏れる）のを阻止することができるが
、中型、大形の真空用ルーツブロワーにおいてモータに
概ね１５に−を使用しなければならない場合、該モータ
のビルトイン化がコスト高或は製作難となるため、その
実現は不可能とされ、ロータシャ７Ｆをハウジングの外
部に突出して■ベルト等により駆動する方式になってい
る。この場合第５１図に示すように、ケーシングａのル
ーツロータｂから突出するロータシャ７ｉｃにラビリン
スシールｄを設け、ハウジングｅに第１オイルシールｆ
１ベアリング９、第２オイルシールｈを配置し、第２、
第１オイルシール間に軸封油Ｏを封入するとか、或は第
６図に示すようにロータシャ７）Ｃにラビリンスシール
ｄを設け、ハウジングｅとロータシャ７）Ｃ開にメカニ
カルシールｉを設（す、さらにハウジングｅ側にベアリ
ング９とオイルシールｊの取付けを施し、オイルシール
ｊとメカニカルシールｌの間に軸封オイル０を封入して
軸封する機構を使用するのが通常である。

しかるに軸封部で少しでも軸封オイルＯの洩れがあって
真空のケーシングａに流入すると、運転停止時などに該
オイルが真空側に逆流するため、食品、薬品等のオイル
汚染を薬忌とする用途においてはトラブルが起こるので
、軸封オイルを全（使用しないオイルレス真空ルーツブ
ロワ−が要望されている。

Ｗ＆５．６図に戻って軸封オイルを使用する真空用ルー
ツブロワーについて解説するに、ラビリンスシールは殆
ど設けられているもので、第５図においては第１オイル
シールｆと軸封オイルＯにより大気を進入不能にシール
し、第２オイルシールｈによって前記のシールの相乗効
果を発揮するが、軸封オイル０はロータシャ７）Ｃの振
動を及びケーシングａ内の真空により徐々にケーシング
ａ内へのオイル洩れを生じ、軸封オイルＯの減少による
ベアリング９の潤滑不能のトラブルとか、軸封オイルＯ
のケーシングａ内への流入によるトラブルの発生が多く
、早ければ数ケ月で！！８１オイルシールｆを交換する
必要を生じ、そのための分解修理費の出資が多く、しか
も修理期間中の使用停止による稼動損失が大きくなる。

また第６図の構成でメカニカルシールｉは水のような粘
性の低い液体に対して良好なシール効果が得られるが、
軸封オイル０のような粘性が高く、しかも炭素分子を含
む液体が使用されるとき、メカニカルシールｉの摺動面
に炭化物が生成付着し、又は粘性物が付着して隙間を生
じさせ、それが自然に排除されるまで軸封オイル０がケ
ーシングａの方向に一時的に流出するため、軸封オイル
の消耗が劇しく、その他の軸封オイル使用タイプの軸封
装置においても軸封オイルのケーシング内への流入が避
けられてはいない。

（発明が解決しようとする問題点）従来の、軸封オイルの使用を以てロータシャフトを軸封
する真空用ルーツブロワーは、一段式、多段式のものが
知られているが、食品、薬品その他のオイル逆流な薬忌
とする用途に使用する場合は、オイルレスを絶対の条件
としている。また、多少のオイル漏れを可とする用途に
使用するときも、前記のような修理待ち、軸封オイルの
一時的な漏れ等を防ぐためにも、オイルレスとした方が
結果が良い。しかしながら、オイルレスによれば外気が
真空圧のケーシングに流入して真空能率を害し、特に真
空用ルーツブロワーにより真空圧の処理を施し、さらに
高級真空機構により１〜０．ＩＴｏｒｒ付近までの高真
空処理を行うような場合、オイルレスでしかも高い真空
度を得られるようにしなければ真空用ルーツブロワ−の
使用価値が低下するが、在米の真空用ルーツブロワ−に
おいて、オイルレス構成にした信頼性の高い軸封機構は
な＋１１゜本発明は、かかる信頼性の低いオイルレス真空用ルーツ
ブロワーについて、高度の真空度に耐える軸封機構を開
発することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）前項の目的を達成できる軸封機構を、軸封オイルを全く
使用しないで達成することは至極困難であった０本発明
者はテストにテストを重ねる試行錯誤を繰返してようや
く前項の目的を達成する発明を完成できたもので、ハウ
ジングとロータシャフトとの間に第１、第２ラビリンス
装置を設け、該第１、第２ラビリンス装置の間にオイル
シールと、四ふつ化エチレン樹脂系シールリングとをロ
ータシャフトにほぼ接触させてハウジングに順次に取付
け、第１ラビリンス装置、オイルシール、四ふつ化エチ
レン樹脂系シールリング、第２ラビリンスシール装置の
順次配置による相乗シール効果によりロータシャ７Ｆに
高度の真空度に耐えるシールを施すことを特徴とする真
空用ルーツブロワ−のオイルレス軸封機構に係るもので
ある。

本発明の好適な実施例を次に説明する。

（実施例）第１図において、１はケーシング、２はハウジングで、
ケーシング１には公知の一対のルーツロータ７を嵌め、
一方のルーツロータのロータシャフト８をハウジング２
に通す。ハウジング２には軸孔３に続けてシール装置孔
４、ラビリンス板取付は孔５、ベアリング嵌着孔６を順
次に設け、前記ロータシャフト８の軸孔３を通る部分に
ラビリ　・レス９を形成し、ロータシャフト８と軸孔３
の内周との間のクリアランスを０．１５ｍ１１１〜０．
２０ｆｆｌＩ１１程度にした第１ラビリンス装置１３を
設け、ラビリンス板取付は孔５の壁部にラビリンス板１
ｏを固定し、該ラビリンス板１０にラビリンス１１を形
成し、ロータシャフト８の周りとの間ニ０．１５ｍｍ　
−０，２０ｖ＋ａ程度のクリアランスを保持する第２ラ
ビリンス装置１４を設け、ベアリング嵌着孔６に内径輪
によりロータシャフト８を支持するベアリング１２を装
着し、第１、第２ラビリンス装置１３．１４の間のシー
ル装着孔６に２個のオイルシール１５．１５の取付けと
、−個の四ふり化エチレン樹脂シールリング１７の取付
とを施す。

オイルシール１５．１５は、図面に示すように取付部１
８と脚１９とをＬ形断面を以て形成し、脚１９の先端に
ロータシャフト８に対応する■形突起２０を設けたもの
で、四ふつ化エチレン樹脂系シールリング１７はオイル
シール１５．１５と同形か、或はＹ形断面のリング形に
形成したものを使用する。

オイルシール１５．１５は前記した構成のものを使用す
るとき、二個を並べた■形突起２０．２０によって、ラ
ビリンス形状２１を呈してオイルシールのシール作用を
一層高める。２２はハウジング２に設けた大気連通孔で
ある。

（作用）本発明の第１ラビリンス装置１３、オイルール１５、四
ふっ化エチレン樹脂系シールリング１７、第２ラビリン
ス装置１４は個々が軸封装置として公知であるが、第１
ラビリンス装置１３、オイルシール１５、四ふつ化エチ
レーン樹脂系シールリング１７、第２ラビリンス装置１
４の順次配置による本発明は、この順次配置によって相
乗的なオイルレスシール効果を発揮させ得る。

これを実験によって証明するため、ＰＩＳ１ラビリンス
装置をＡとし、オイルシール（１個）をＢとし、四五つ
化エチレン樹脂系シールリングをＣとし、第２ラビリン
ス装置をＤとし、（イ）Ａのみの配置、（ロ）Ａ、Ｂの
みの順次の配置、（ハ）Ａ、Ｂ、Ｃのみの順次の配置、
（ニ）Ａ、Ｂ、Ｄのみの順次配置、（ホ）Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄの順次配置（本発明）について　。

得た実験成績は次表の通りであった。

実験は、第２図に示すように、前記した三種の軸封装置
■〜■を夫々に備える真空用ルーツブロワ−Ｒ−、、Ｒ
−、を二段接続とし、第３図に示すように第一段のルー
ツブロワーＲ−、のノ）ウノング２の軸孔３に漏れテス
トの風量計２３の先端管を装入し、風量計２３を外部に
設置して、目Ｉｎ２４により外気のケーシング１内への
漏れを計測したもので、漏れ量Ｉｌ／ｗｉｎ、までを可
とした６表中の数字は毎分の漏れ量をリットル単位で示
したもので、「０」数字は、前記の可とした漏れ量を含
むものである。

なお、本実験に供用した真空用ルーツブロワ−Ｒ−、、
Ｒ−２は何れもロータシャフト外径８０φｌ、モータは
第一段Ｒ−、→５　Ｋｉｌ！、第２段７．５に−とした
同−磯を（１）〜（Ｖ）に使用した。

前記の実験の成績によれば、（１）は４６０Ｔｏｒｒ（３００Ｈｇ／ｍｍ）で軸封作
用を失った。

（ＩＩ）は３８０Ｔｏｒｒ（４００Ｈｇ／ｓｍ）までに
軸封作用を失なった。

（ＩＩＩ）は２６０Ｔｏｒｒ（５００Ｈｇ／ｍｍ）まで
軸封作用に酎えるが、１６０Ｔｏｒｒで軸封作用を失っ
た。

（ＩＶ）は１６０Ｔｏｒｒ（６００Ｈｇ／ｍｍ）と可な
りの軸封作用に耐えるが、四ふっ化エチレン樹脂系シー
ルリング１７を欠くため、オイルシールのリップ部分の
安定が悪く、初期摩耗によって耐久性が不良であると共
に、本発明の５０Ｔｏｒｒの理想の軸封作用に耐え得な
い。

（Ｖ）は本発明であって、表によっても６０Ｔｏｒｒ（
７００Ｈｉｒ／ｍｍ）の軸封作用に耐え、５０Ｔｏｒｒ
の理想の軸封作用まで可能である。　３０Ｔｏｒｒでは
限界を越える。

本発明は、前記した成績表によっても明きらかな軸封作
用をもち、第１ラビリンス装置、オイルシール、四ふつ
化エチレン樹脂系シールリングにより防止し、第２２ビ
リンス装置は前記シールリングの変形を防止する作用を
生じ、軸封作用の耐久性を増進する。

本発明の構成は、気体加圧用のルーツブロワーにも適要
できる。その場合にはケーシングから軸封を破って外気
１こ圧縮機構が漏れるから、それに対応する形状のオイ
ルシール、及び四ふつ化エチレン樹脂系シールリングを
進用しなければならな＋１１゜（効果）本発明は、ハウジングとロータシャフトとの間に第１、
第２ラビリンス装置を設け、該第１、第２ラビリンス装
置の間にオイルシールと、四ふつ化エチレン樹脂系シー
ルリングとをロータシャフトにほぼ接触させてハウジン
グに順次に取付け、だ第１ラビリンス装置、オイルシー
ル、四ふつ化エチレン樹脂系シールリング、第２ラビリ
ンス装置の順次配置による相乗シール効果によりロータ
シャ７Ｆに高度の真空度に耐えるシールを施す構成によ
り、オイルシールの摩耗を四ふり化エチレン樹脂系シー
ルリングにより防ぎ、該リングの変形を第２ラビリンス
装置によって防止する相乗軸封作用により、かかる順次
配列の構成をもだな−１組合わせからなる構成の軸封装
置に比し真空用ルーツブロワ−のロータシャフト軸封作
用を顕著に高める効果をもつ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を例示した縦断正面図、第２図は真空用
ルーツブロワ−の二段配列の説明図、第３図は試験装置
の概要を示した側面図、第４図は小型真空用ルーツロー
タのモータビルトイン構造の側面図、第５．６図は軸封
オイル充填の軸封装置の一例を夫々に示した側面図であ
る。１→ケーシング　２→ハウジング　３→袖孔８→ロータ
シヤフト　１２→ベアリング１３→第１ラビリンス装置１４→ラビリンス装置１５．１５→オイルシール１７→四ふつ化エチレン樹脂系シールリング出願人　株
式会社　７　ン　し　ッ　ト第１図第２図第３図第４図手続補正書昭和６１年１０月２３日３、補正をする者事件との関係　出願人名　称　　株式会社　アンレット４、代理人６、補正の対象　明細書７、補正の内容　別紙の通り特願昭６１−１５３４３０補正の内容１、　明細書第１１頁第１２行に「オイルール」とある
を「オイルシール」と訂正する。２、　明細書第１４頁の表を次ぎの通り訂正する。３、明細書第１５頁第５行に［３０ＴｏｒｒＪとあるを
ｒｌ　Ｘ　１０−”ＴｏｒｒＪと訂正する。４、明細書第１６頁第１０行に「だ第１ラビリンス装置
」とあるを「第１ラビリンス装置」と訂正する。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】一方のロータシャフトをハウジングの外部に突出してＶ
ベルト等により駆動する真空用ルーツブロワーに於いて
、ハウジングとロータシャフトとの間に第１、第２ラビリ
ンス装置を設け、該第１、第２ラビリンス装置の間にオ
イルシールと、四ふつ化エチレン樹脂系シールリングと
をロータシャフトにほぼ接触させてハウジングに順次に
取付け、第１ラビリンス装置、オイルシール、四ふつ化
エチレン樹脂系シールリング、第２ラビリンスシール装
置の順次配置による相乗シール効果によりロータシャフ
トに高度の真空度に耐えるシールを施すことを特徴とす
る真空用ルーツブロワーのオイルレス軸封機構。