JPH045751Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は２軸ルーツ型ブロアの吸入口または吐
出口の開口部形状の改良に関するものであり、一
般にコンプレツサ、送風機、更には自動車用内燃
機関の過給器に利用される。

（従来の技術） 本願に係る先行技術として一般の二軸ルーツ型
ブロアは第１図に示すように吸入口３、吐出口４
を相対する側に有するハウジング１と、該ハウジ
ング内室２にその軸５，６を枢支され矢印Ｂ，Ｃ
方向へ機能的に作動する２つのロータ７，８とか
ら成る。

このブロアの吐出口４の開口部４０の形状はＡ
矢視で第２図の矩形又は第３図の円形を呈してい
る。従つて二点鎖線で印したロータ先端７１と開
口部４０の形状との関連を見ると、第２図の矩形
では上辺４１をロータ先端７１が通過すると寸法
ａが一定のまま開口部４０への作用長さとなり、
また第３図の円形では頂部４２をロータ先端７１
が通過すると寸法ａが順次長さを増して開口部４
０への作用長さとなり、開口面積を変える。

２軸ルーツ型ブロアは吸入口３側の流体をロー
タ７とハウジング１とで形成する小室２１でもつ
て吐出口４側へ吸気するが、一般的に吸入口３側
は大気圧である。従つて小室２１内も大気圧とな
る。この大気圧状態の主体を吐出口４側の圧縮気
圧側へ給気することになる。

（考案が解決しようとする課題） ところで前述の従来の吐出開口部形状である
と、矩形のものは作用長さａが一定のために、開
口初期（すなわちロータ先端７１が開口部上辺４
１を通過するとき）に開口面積をリニアに急激に
増す。そのため圧力変化が急激に生じノツク音を
発する、あるいはロータ７乃至軸５に圧力変化に
よる偏荷重が急激に作用し、軸５の枢支部に偏摩
耗を生じ、耐久性や精密性が劣る、という問題を
生じる。

また、吸入口３についても吐出口４と類似した
問題点が発生する。即ち、吸入口３が矩形である
場合には、吸気行程が終了する時に小室２１が一
瞬にして密閉されることから、吸入口３において
「バフツ」という密閉音が発生する。

さらに、吐出口開口部形状が円形のものは、作
用長さａが順次変化するためロータの軸方向長さ
ｂが円形開口部直径と略同等のものは矩形のもの
で生じる様な問題が生じないが、一般にはロータ
の軸方向長さｂが円形開口部直径よりかなり長い
ものを使用しており、これは絶対面積が小さいた
め、小室２１内の流体を効率良く吐出口へ給気す
ることが出来ない、という問題が出てくる。この
問題は、吸入口３についても全く同様である。

昭和15年実用新案出願公告第2256号公報や特開
昭51−27110号公報には、前述した問題点を解決
するために吸入口や吐出口の開口部形状を変えた
ルーツ型ブロアが開示されている。

昭和15年実用新案出願公告第2256号公報では、
第４図に示すように吸気口３に複数の山形部３１
を突出させ開口部３０において発生する密閉音を
減少させている。しかしながら、山形部３１の頂
点３２は機械的強度が弱い上に応力が集中するこ
とから、頂点３２の耐久性に問題がある。さら
に、開口部３０に山形部３１が突出していると、
開口部３０を通過する流体からいわゆる風切り音
等の異音が発生するという問題点もある。

また、実開昭51−27110号公報では、第５図に
示すように、ロータ先端部の開口部４０への作用
長さａが、ロータ先端部が開口部４０を通過する
際に開口部４０の全範囲にわたつて順次変化する
形状となつている。それゆえに、開口部４０の絶
対面積が小さくなり、小室２１内の流体を効率良
く吐出口４へ給気することが出来ない、という問
題が出てくる。

また、昭和14年実用新案出願公告第14233号公
報や実開昭52−21011号公報では、前述した問題
点を解決するために、吸入口や吐出口の開口部形
状を変えたルーツ型ブロアが開示されている。

昭和14年実用新案出願公告第14233号公報に開
示されたルーツブロアでは、吸入口を台形状とし
て、密閉音の発生を防止していた。

また、実開昭52−21011号公報に開示された送
風機では、吸入口を、送風機内に配設されたシヤ
フトの軸方向に対して、Ａ度傾けた平行四辺形と
し、吐出口はシヤフトの軸方向に対して、吸入口
とは逆にＡ度傾けた平行四辺形として、密閉音の
発生を防止していた。

しかし、上述した昭和14年実用新案出願公告第
14233号公報や実開昭52−21011号公報に開示され
たものでは、ロータが吸入口或いは吐出口の開口
部に作用しはじめる部位において、これらの開口
部にはシヤフトの軸方向に平行な部分が無い。従
つて、開口部面積を大きく取れないので吐出流体
の抵抗となり、効率の悪い過給が行われる。

そこで本考案は、吸入口または吐出口の開口部
の形状を変えることによりノツク音や密閉音をな
くしたルーツ型ブロアにおいて、開口部の絶対面
積を大きくすることによつて効率のよい給気を行
い、また開口部の耐久性を増し、さらに開口部に
おいて発生する異音の発生を抑えることを技術的
課題とするものである。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、吸入口と吐出口の少なくともどちらか一
方のハウジング内室側の開口部形状が、全ての開
口部の内角が180度以内の角度で構成され、しか
も、ロータ軸方向の開口長さが、ロータの軸方向
長さより小さく、かつ、２軸を結ぶ方向の開口長
さより長い偏平形状とされ、更に、開口部には、
ロータ先端部が開口部を通過する際にロータ先端
部の開口部への作用長さが順次変化する初期範囲
と、ロータ先端部の開口部への作用長さがロータ
の軸方向長さと略同一となる後期範囲とを備え、
更には、開口部にロータが作用し始める位置で、
開口部の軸方向に平行な部分を有し、開口部の内
角は、曲面で構成された内角を含むとしたことで
ある。

（作用） 上記技術的手段は次のように作用する。すなわ
ち、吸入口からロータによつて運ばれた流体は吐
出口へ給気される。そして、ロータ先端部が開口
部を通過する初期範囲において、ロータ先端部は
吸入口または吐出口の開口部に対する作用長さを
順次増大させていくため開口面積が２次曲線的変
化をする。それゆえに急激な圧力変化を生じるこ
とがなく、ノツク音や密閉音、及び偏摩耗も生じ
にくい。また、この作用長さはロータ先端部が初
期範囲を脱した後においおてはロータ軸方向長さ
と略同じになるため開口部の絶対面積が大きくな
り効率良い給気が可能となる。

また、開口部に突出する頂点が存在しないこと
から、開口部に加わる応力が分散される。それゆ
えに、開口部の耐久性が向上する。さらに、開口
部に突出する部分が存在しないことから、開口部
おける異音の発生を抑えることができる。

更には、開口部にロータが作用し始める位置
で、開口部の軸方向に平行な部分を有しているの
で、開口部面積を最大に取ることが可能となる。

（実施例） 以下、上記技術的手段の一実施例について第６
図で説明する。

吐出口開口部４０のロータ軸方向の開口長さｄ
はロータの軸方向長さｂよりもわずかに小さい。
吐出口開口部の２軸を結ぶ方向の開口長さｅは第
１図の２軸５，６間と同じ略同じである。開口部
４０の上辺は４２を頂点として、開口長さｅの４
分の１を傾斜し開口長さｄに至る形状を呈してい
る。ロータ先端７１が開口部頂点４２を通過する
と開口部上辺４１とロータ先端７１とで作る長さ
ａが作用長さとなり開口面積は斜線部Ｄとなる。
ロータが回転するとロータ先端は７１′と移り、
作用長さはｃとなり開口面積は斜線部Ｄ＋Ｅとな
る。更にロータが回転すると作用長さはｄとな
る。ここにおいて開口初期は開口面積が第１０図
Ｆで示すように２次曲線的に増える。尚、第１０
図のＧは従来技術第２図相当、Ｈは従来技術第３
図相当の特性である。

第７図乃至第９図に他の実施例を示す。第７図
は片側から開口し始める形状のものである。第８
図は第６図の頂点４２を平坦にした形状、第９図
も片端から開口し始める形状のものである。

第７図の実施例では、開口部４０は中心線５０
を中心に線対称な形状である。そして、ロータ先
端７１が開口部４０の初期半期ｉにある間は、ロ
ータ先端７１の開口部４０の作用長さが順次増大
するようになつている。そして、ロータの先端７
１が開口部４０の後期範囲ｊにある間は、ロータ
先端７１の開口部４０への作用長さが略同一とな
るようになつている。また、開口部４０の内角５
１は180以内の角度となつている。さらに、開口
部４０の内角５２についても、開口部４０の曲画
部の任意の点における接線との角度が180度以内
であることから、実質的に180以内の角度となつ
ている。

また、第７図や第８図の実施例においても、開
口部４０は中心線５０を中心に線対称な形状で、
第７図と同様の初期範囲ｉと後期範囲ｊを有する
さらに、内角５３乃至５８は、いずれも180度以
内の角度となつている。

〔考案の効果〕

本考案によれば、開口部内に初期範囲と後期範
囲が設けられており、後期範囲においては、ロー
タ先端部の開口部への作用長さがロータの軸方向
長さと略同一となる。それゆえに、開口部の絶対
面積が大きくなり、効率良い吸気が可能となる。

また、本考案によれば、開口部の内角が180度
以内の角度で構成されており、開口部に突出する
頂点が存在しないことから、開口部に加わる応力
が分散される。それゆえに、開口部の耐久性が向
上する。

さらに、本考案によれば、開口部に突出する部
分が存在しないことから、開口部における異音の
発生も抑えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基礎となる従来技術の図、第
２図は第１図の吐出口の開口部Ａ視図、第３図、
第４図、第５図は他の従来技術の開口部図、第６
図は本考案による開口部説明図、第７図乃至第９
図は本考案による他の実施例の開口部図、第１０
図はロータ回転角度と開口面積の関係を表す特性
図である。 １……ハウジング、３……吸入口、４……吐出
口、７，８……ロータ、３０，４０……開口部、
５１〜５８……内角、ｂ……ロータの軸方向長
さ、ｄ……ロータ軸方向の開口長さ、ｅ……２軸
を結ぶ方向の開口長さ、ｉ……初期範囲、ｊ……
後期範囲。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 吸入口と吐出口とを相対する側に有するハウ
   ジング、該ハウジング内室にその軸を枢支され
   機能的に作動する２つのロータ部から成る二軸
   ルーツ型ブロアにおいて、 前記吸入口と前記吐出口の少なくともどちら
   か一方の前記ハウジング内室側の開口部形状
   が、全ての開口部の内角が180度以内の角度で
   構成され、しかも、ロータ軸方向の開口長さ
   が、ロータの軸方向長さより小さく、かつ、２
   軸を結ぶ方向の開口長さより長い偏平形状とさ
   れ、さらに、 前記開口部には、ロータ先端部が前記開口部
   を通過する際にロータ先端部の開口部への作用
   長さが順次変化する初期範囲と、ロータ先端部
   の開口部への作用長さがロータの軸方向長さと
   略同一となる後期範囲とを備え、さらには、 前記開口部にロータが作用し始める位置で、
   前記開口部の軸方向に平行な部分を有するルー
   ツ型ブロア。 (2) 前記開口部の内角は、曲面で構成された内角
   を含む、実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   のルーツ型ブロア。