JP2001323899A - 高速モータ駆動圧縮機とその組立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した高速回転と機械強度の高いモータ回
転子と磁性材からなるインペラを一体的に製作でき、構
造の簡素化と構成部品の削減化ができ、かつ機械加工時
間と組立て時間の短縮化を図ることができる高速モータ
駆動圧縮機とその組立て方法を提供する。 【解決手段】 回転磁界を作る固定子４０と回転する回
転子３２とからなる高速モータ駆動圧縮機３０。回転子
は、中央部近傍に高速モータのロータ部３３を有して両
端又は片端にインペラ３４、３５を一体的に成形加工す
る全長が略同径のロータ軸体３６で、かつロータ部は互
いに一体に形成され全体が円滑な円筒面のロータコア３
７とロータ導体３８からなる。固定子は、ケーシング４
１内に軸方向に回転子のロータ部と対抗位置に配置され
て積層される複数のステータ板４４と固定子巻線４５
と、かつステータ板を挟んでロータ軸体を回転自在に保
持するラジアル軸受４６とロータ軸体に発生するスラス
ト力を規制するスラスト軸受４７、４８を夫々取付けて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一軸体に単段又
は２段インペラと高速モータのロータ部を一体加工して
形成する高速モータ駆動圧縮機及びその組立て方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ターボ圧縮機は、レシプロ圧縮機やスク
リュー圧縮機に比較して大容量化、小型化に適し、かつ
オイルフリー化が容易である。そのためターボ圧縮機
は、工場の空気源、空気分離の原料空気やプロセス関係
の空気源等の汎用圧縮機として多用されている。

【０００３】従来のターボ圧縮機には、ターボ圧縮機等
を直結駆動する高速回転用のかご形誘導電動機や高速回
転する機械における回転部分に用いる磁気軸受で支持さ
せるロータ構造に関するものがある。

【０００４】回転可能な銅の円板を馬蹄形の永久磁石で
挟み、磁石をある方向に動かすと、円板はその磁石の運
動方向に回転する。これをアラゴの円板といい、誘導電
動機の動作原理を示している。磁石の運動により円板に
電流が流れ（フレミングの右手法則）、その電流と磁石
の磁束により回転力（フレミングの左手法則）が発生
し、磁石の運動と同一方向に円板は回転する。

【０００５】多相誘導電動機は、アラゴの円板における
永久磁石の運動を多相交流を用いた回転磁界に置き換え
たもので、回転磁界を作る固定子と回転する回転子とか
ら構成されている。しかしアラゴの円板とは違い、磁束
の方向を回転子に垂直にし、回転子の誘導電流の方向を
回転軸と平行になるように配置している。従って、固定
子と回転子は同心となっている。

【０００６】この固定子は、多相電源より交流電力を受
けて回転磁界を作り、空隙を介して誘導作用によって回
転子に二次巻線に誘導電流を発生させ、その電流と回転
磁界の磁束により回転力（フレミングの左手法則）が発
生し、磁石の運動と同一方向に円板は回転する。

【０００７】図３は、従来の１軸２段インペラを配置す
る高速モータ駆動圧縮機を示す模式図である。この高速
モータ駆動圧縮機は、上述した回転磁界を作る固定子と
回転する回転子とから構成され、ターボ圧縮機等を直結
駆動する高速回転用のかご形誘導電動機における回転部
分に用い、回転する回転子を磁気軸受で支持する。

【０００８】図３において高速モータ駆動圧縮機１の回
転磁界機構２は、ケーシング３の中央部近傍の内周面４
に、固定子５をなす高速モータのステータ部６を形成す
る固定子鉄心７と固定子巻線８とが取付けられている。
固定子鉄心７は、鉄損を軽減するため複数枚の薄板を軸
方向に積層させている。また固定子巻線８は、固定子鉄
心７の図示しない溝に納められ、多相電源と接続して回
転磁界を形成している。

【０００９】一方、ケーシング３内には、ステータ部６
の内周面と所定の間隙δを保持し両端に１段インペラ１
０と２段インペラ１１を取付け、かつ中央部近傍に高速
モータの回転子１２をなすロータ部１３を形成する積層
鉄心（ロータコア）１４と、図示しない回転子巻線をロ
ータコア１４内の溝内に納めたロータ軸体１５が、回転
自在に配置されている。

【００１０】また、１段インペラ１０と２段インペラ１
１は、磁性材である鉄を素材とするロータ軸体１５の両
先端部の小径軸部２０と２１に、夫々焼き嵌め（本図で
は焼き嵌め）や図示しないナット等の定着具で一体化し
ている。

【００１１】図３に示すように、ターボ圧縮機を高速回
転（例えは１０万ｍｉｎ^{- 1} 以上）で直接駆動させる回
転子１２を有するロータ軸体１５は、両端部近傍を夫々
ケーシング３の側面カバー２２の内周面に取付けられる
ラジアル軸受の磁気軸受２３で回転自在に支持されてい
る。磁気軸受２３は、積層鋼板２３ａを電磁石（コイ
ル）２３ｂで挟み込で、磁界分布が回転子に垂直な平面
にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極・・・というように偶数個の
磁極が現れるいわゆるヘテロポーラ形磁界を使用してい
る。このヘテロポーラ形磁界を使用すると回転中の回転
子の磁界を通し、その電磁吸引力で回転子を磁気軸受か
ら浮上させて円滑に回転させことができる。しかし、磁
気軸受と対向する回転子の軸受部との間に過電流による
流れ損失が発生する。この過電流を低減させるために、
磁気軸受２３の積層鋼板２３ａの内周面と対向するロー
タ軸体１５の段付き軸部２４に、薄板を積層状態に配置
した積層鋼板２５を取付けている。

【００１２】また図３において、高速回転時にインペラ
に発生するスラスト力によりロータ軸体１５の軸線方向
の移動を防ぐために、ロータ軸体１５の途中にフランジ
部２６を設けている。更にフランジ部２６を挟んで両側
面にスラスト軸受２７、２７を配置し、本図で左右方向
のいずれにも移動しないよう規制されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図３において、高速モ
ータで駆動する１軸２段ターボ圧縮機の場合、１段イン
ペラ１０と２段インペラ１１の２つ（図示しない１軸単
段では１つ）のインペラは、高速モータのロータ部１３
を含む磁性材である鉄材のロータ軸体１５の両先端部の
小径軸部２０と２１に、焼き嵌めで一体化している。そ
のためインペラの中心には、小径軸部２０と２１に嵌め
込むために貫通穴を有している。このようにインペラの
中心に貫通穴を有しているので、高速回転による遠心力
で貫通穴の内面に応力集中が発生してインペラを破損す
るおそれがある。この応力集中による破損を防ぐため
に、インペラは鉄製のロータ軸体とは異なりチタンやス
テンレス等の強度の高い材料を使用していた。そのため
材料費が高価となり、また焼き嵌め工程も非常に手間が
かかるためさらにコスト高の要因となっていた。

【００１４】また、ロータ軸体１５をヘテロポーラ形の
磁気軸受２３で支持するため、磁気軸受２３と対向する
ロータ軸体１５の段付き軸部２４に積層鋼板２５を取付
ける必要がある。しかし、積層鋼板２５の材料強度の限
界から、段付き軸部２４の径を細くして、周速を２００
から２３０ｍ／ｓ程度に抑える必要があり、それ以上の
高速回転に適さないという問題点があった。

【００１５】更に、インペラやロータ軸体の個別の加工
や、ロータ軸体へのインペラの焼ば嵌め加工やロータ軸
体の複雑な段付き加工及び積層鋼板の取付け加工等の加
工工数の増加や、部品点数の増大を招く問題点があっ
た。また外径が異なる複雑な段付き形状となるので、遠
心力でロータ軸体に撓みが発生して破損する問題点があ
った。

【００１６】次に、図３と図４を使用して組立て工程を
概説する。図４は、各工程を示す組立て工程図である。
（ａ）図において、ケーシング３内の中央部近傍の内周
面４に高速モータのステータ部６を形成する固定子鉄心
７と固定子巻線８からなる固定子５と、ケーシング３の
右側面に磁気軸受２３を取付けた一方の側面カバー２２
を取付けた後に、中央部近傍にロータ部１３を形成して
回転子１２をなすロータ軸体１５をロータ軸体に設けた
反フランジ部２６側から固定子５内の所定位置まで挿入
する。次に（ｂ）図で、ロータ軸体１５の右先端部の小
径軸部２１に２段インペラ１１を組込むための焼入れ・
焼き嵌代の研磨加工をし、２段インペラ１１を組込む。
次に（ｃ）図で、ケーシング３の左側面に磁気軸受２３
を取付けた残りの側面カバー２２を取付けた後に、ロー
タ軸体１５の左先端部の小径軸部２０に１段インペラ１
０を組込むための焼入れ・焼き嵌代の研磨加工をし、１
段インペラ１０を組込み、組立てが完了する。このよう
に高速モータ駆動圧縮機の組立ては、組立て途中でのイ
ンペラの焼き嵌め加工等の複雑で大掛かりな作業工程が
必要であり、製造コストを高くするという問題点があっ
た。

【００１７】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、安
定した高速回転と機械強度の高いモータ回転子と磁性材
からなるインペラを一体的に製作でき、構造の簡素化と
構成部品の削減化ができ、かつ機械加工時間と組立て時
間の短縮化を図ることができる高速モータ駆動圧縮機と
その組立て方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、回転磁
界を作る固定子（４０）と回転する回転子（３２）とか
らなる高速モータ駆動圧縮機（３０）であって、前記回
転子は、中央部近傍に高速モータのロータ部（３３）を
有して両端又は片端にインペラ（３４、３５）を一体的
に成形加工する全長が略同径のロータ軸体（３６）で、
かつロータ部は互いに一体に形成され全体が円滑な円筒
面のロータコア（３７）とロータ導体（３８）からな
り、前記固定子は、ケーシング内に軸方向に前記回転子
のロータ部と対向位置に配置して積層される複数のステ
ータ板（４４）と固定子巻線（４５）と、かつステータ
板を挟んでロータ軸体を回転自在に保持するラジアル軸
受（４６）と前記ロータ軸体に発生するスラスト力を規
制するスラスト軸受（４７、４８）を夫々取付けてい
る、ことを特徴とする高速モータ駆動圧縮機が提供され
る。

【００１９】また、本発明によれば、回転磁界を作る固
定子（４０）と回転する回転子（３２）とからなる高速
モータ駆動圧縮機（３０）の組立て方法であって、
（Ａ）回転磁界を作る固定子の積層状態のステータ板
（４４）と固定子巻線（４５）をケーシング内の中央部
近傍に取付け、かつ同様にステータ板を挟んで夫々に取
付けるラジアル軸受（４６）と反挿入側のスラスト軸受
（４７）も組込みながら取付け、（Ｂ）次に、中央部近
傍に高速モータのロータ部（３３）を有して両端又は片
端にインペラ（３４、３５）を一体的に成形加工する全
長が略同径のソリッド状で、もう一方の回転磁界をなす
回転子であるロータ軸体（３６）をケーシング内に挿入
し、（Ｃ）次に、ロータ軸体のロータ部が固定子と対向
する所定位置に到達後に、残されたスラスト軸受スラス
ト軸受（４８）をケーシング内に組込む、ことを特徴と
する高速モータ駆動圧縮機の組立て方法が提供される。

【００２０】上記本発明の構成と方法によれば、両端又
は片端にインペラを一体的に成形加工する全長が略同径
で、回転子を構成するロータ軸体の中央部近傍に高速モ
ータのロータ部は、ロータコアとロータ導体が互いに互
いに一体に形成され全体が円滑な円筒面としたので、局
所的な応力集中がなく、遠心力による応力を引張強度の
高いロータコアに円滑に伝達でき、高い周速に耐えるこ
とができる。更に、ロータ軸体は複雑な段付き部を有し
ない全長が略同径となっているので、周速が高く、また
遠心力によっても撓みの発生を防いで、軸体の破損を防
止できる。

【００２１】また、回転子をなすロータ軸体は、両端又
は片端にインペラを一体的に成形加工としたので、全長
が略同径の単純な形状とすることができる。一方、回転
子側と切離して、固定子を構成する積層状態のステータ
板と固定子巻線と共に、ラジアル軸受とスラスト軸受も
ケーシング内に容易にかつ迅速に取付けて組込むことが
できる。このように固定子側のケーシング内にステータ
板や各種の軸受を組込んだ後に、インペラを一体的に形
成しロータ部を有して回転子を構成するロータ軸体を、
ケーシングの一端から容易に、迅速に挿入でき、これに
より高速モータ駆動圧縮機の組付けが容易、かつ組付け
時間を大幅に短縮化できる。

【００２２】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
インペラ（３４、３５）は、一方の外径がロータ軸体
（３６）と略同径で、他方の外径が若干小径に形成加工
され、かつロータ軸体と同じ磁性材である。この構成
で、後述する実施例のように、例えば１軸２段ターボ圧
縮機において、１段インペラがロータ軸体と略同径で、
かつ２段インペラがロータ軸体より若干小径ではある
が、夫々中心部が開口しない中実インペラをロータ軸体
の両端に一体的に形成加工したので機械強度を向上で
き、高速回転時に遠心力により応力集中が発生してもイ
ンペラを破損させることはない。またインペラをモータ
として要求される磁性材料の鉄材で製作できる。更に、
従来の焼き嵌め式のインペラのように高価な材料である
チタンやステンレスを使用しないので、大幅なコスト削
減が図れる。更に手間と時間のかかるロータ軸体へのイ
ンペラの焼き嵌め工程を削除できる。

【００２３】また、本発明の好ましい別の実施形態は、
前記ラジアル軸受（４６）は、ホモポーラ形磁気軸受又
はガス軸受又はスベリ軸受である。この構成により、両
端又は片端にインペラを成形加工されて一体かつソリッ
ド構造で全長が略同径で回転子をなすロータ軸体を、磁
界分布がＮ極かＳ極の一方で均一に現れるホモポーラ形
磁気軸受を使用し、無接触で電磁吸引力で浮上させて円
滑に回転自在に支持させた。ホモポーラ形磁気軸受は、
磁界がロータ軸体表面においてロータ軸体に沿った向き
となるため、フレミングの右手の法則から回転するロー
タ軸体の表面に発生する起電力は半径方向となるため過
電流の発生を低減できる。ホモポーラ形磁気軸受を使用
したので、過電流が発生する磁束密度（磁界）の強弱分
布を大幅に低減でき、過電流の発生を低減してロータ部
の発熱及び過電流損失を大幅にできる。またヘテロポー
ラ形のように積層鋼板を使用することなく過電流の発生
を大幅に低減できるので、ロータ軸体全体をソリッド化
して容易に高速回転が可能となる。更に、ホモポーラ形
磁気軸受をケーシング内に取付けるので、回転子をなす
ロータ軸体が容易に挿入でき、組付け時間を短縮化でき
る。

【００２４】更に、本発明の好ましい別の実施形態によ
れば、前記スラスト軸受（４７、４８）は、ロータ軸体
に設けるスラスト力に対向配置される磁気軸受又はガス
軸受である。この構成で、両端に形成される１段及び２
段インペラと一体構造をなすロータ軸体の夫々のインペ
ラ近傍に、ケーシング内に取付けられるスラスト軸受と
対向位置に部分的に細くするスラスト力受部を設けてい
る。このようにロータ軸体の２箇所にスラスト力受部を
設けたので、インペラの回転により発生するスラスト力
をスラスト軸受の磁気軸受（スラスト磁気軸受）の磁気
を介してスラスト力受部の壁面で容易に受止めて、ロー
タ軸体の軸方向の移動を規制させる。また、２段インペ
ラ側のスラスト磁気軸受はロータ軸体の挿入前にケーシ
ング内に取付けることができ、一方１段インペラ側のス
ラスト磁気軸受はロータ軸体の挿入後にケーシング内に
取付けることができるので、高速モータ駆動圧縮機の組
立てを容易かつ短時間に行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。

【００２６】図１は、回転磁界を作る固定子と回転する
回転子とからなる、本発明の高速モータ駆動圧縮機を示
す全体断面構成図である。図１において、本発明の１軸
２段式の高速モータ駆動圧縮機３０の回転磁界機構３１
は、一方の回転磁界を構成する回転子３２が、中央部近
傍に高速モータのロータ部３３を有し両端（又は１軸単
段式では片端）に１段インペラ３４と２段インペラ３５
とを一体的に成形加工する全長が略同径で中実（ソリッ
ド）形状のロータ軸体３６であり、回転可能となってい
る。更にロータ軸体３６のロータ部３３は、互いに一体
に形成され全体が円滑な円筒面のロータコア（積層鉄
心）３７と、図示しない回転子巻線をロータコア３７内
の溝内に納めたロータ導体３８とを有している。

【００２７】更に、図１において、もう一方の回転磁界
を構成する固定子４０は、中空円筒形状のケーシング４
１内に軸方向に前記回転子３２のロータ軸体３６のロー
タ部３３と、対向位置に配置される積層される複数のス
テータ板４４と固定子巻線４５である。またケーシング
４１内には、ステータ板４４を挟んでロータ軸体３６を
回転自在に保持する少なくとも２個のホモポーラ形のラ
ジアル軸受４６、４６と、前記ロータ軸体３６に発生す
るスラスト力を規制するスラスト軸受４７、４８とを夫
々取付けている。なお、４９はケーシング４１の各側面
にボルトやナット類の定着体で取付けられている側面カ
バーである。

【００２８】また、ソリッド形状のロータ軸体３６の両
端に一体的に成形加工され、一方の中実の１段インペラ
（本図で左側）３４の外径は、ロータ軸体３６と略同径
か若干大径に加工されている。他方の中実の２段インペ
ラ（本図で右側）３５の外径は、後述するケーシング４
１内に取付けられるスラスト軸受と対向位置に部分的に
細くするスラスト力受部の外径と略同一のロータ軸体３
６の外径より若干小径に加工されている。更に、両イン
ペラ共に、材質は一体構造のロータ軸体と同じ磁性材で
ある鉄材で作られている。

【００２９】このように回転磁界機構３１を上述の構成
としたので、高速モータのロータ部は、ロータコアとロ
ータ導体が互いに互いに一体に形成され全体が円滑な円
筒面としたので、局所的な応力集中がなく、遠心力によ
る応力を引張強度の高いロータコアに円滑に伝達でき、
高い周速に耐えることができる。更に、ロータ軸体は複
雑な段付き部を有しない全長が略同径でソリット形状と
なっているので、周速が高く、また遠心力による撓みの
発生を防ぎ、軸体の破損を防止できる。また、ロータ軸
体は、両端のインペラを一体的に成形加工としたので、
全長が略同径でソリッド状の単純な形状にできる。一
方、回転子側と切離して、固定子を構成する積層状態の
ステータ板と固定子巻線と共に、ラジアル軸受とスラス
ト軸受もケーシング内に容易にかつ迅速に取付けて組込
むことができる。このように固定子側のケーシング内に
ステータ板や各種の軸受を組込んだ後に、インペラを一
体的に形成しロータ部を有して回転子を構成するロータ
軸体を、ケーシングの一端から容易に、迅速に挿入で
き、これにより高速モータ駆動圧縮機の組立てが容易、
かつ組立て時間を大幅に短縮化できる。

【００３０】更に、１段及び２段インペラは、夫々中心
部が開口しない中実インペラをロータ軸体の両端に一体
的に形成加工したので、機械強度を高くでき、高速回転
時に遠心力により応力集中が発生しても破損させること
はない。またインペラをモータとして要求される磁性材
料の鉄材で製作できる。更に、従来の焼き嵌め式のイン
ペラのように高価な材料であるチタンやステンレスを使
用しないので、大幅なコスト削減が図れる。更に手間の
かかるロータ軸体へのインペラの焼き嵌め工程を削除で
きる。

【００３１】また、図１において、ラジアル軸受４６
は、ホモポーラ形磁気軸受を使用している。この構成に
より、両端にインペラを成形加工されて一体かつソリッ
ド構造で全長が略同径で回転子をなすロータ軸体を、磁
界分布がＮ極かＳ極の一方で均一に現れるホモポーラ形
磁気軸受を使用し、無接触で電磁吸引力で浮上させて円
滑に回転自在に支持できる。ホモポーラ形磁気軸受は、
磁界がロータ軸体表面においてロータ軸体に沿った向き
となり、フレミングの右手の法則から回転するロータ軸
体の表面に発生する起電力は半径方向となるため過電流
の発生を低減できる。ホモポーラ形磁気軸受を使用した
ので、過電流が発生する磁束密度（磁界）の強弱分布を
大幅に低減でき、過電流の発生を低減してロータ部の発
熱及び過電流損失を大幅にできる。また過電流の発生を
大幅に低減できるので、ロータ軸体全体をソリッド化し
て容易に高速回転が可能となる。更に、ホモポーラ形磁
気軸受をケーシング内に取付けるので、回転子をなすロ
ータ軸体が容易に挿入でき、組立て時間を短縮化でき
る。

【００３２】更に、ケーシング４１内に取付けられるス
ラスト軸受４７と４８は、一体構造をなすロータ軸体３
６の１段インペラ３４及び２段インペラ３５の近傍に設
ける本実施例では２箇所で部分的に細く成形加工される
スラスト力受部５０と５１と対向配置されている。この
ようにロータ軸体の２箇所にスラスト力受部を設けたの
で、インペラの回転により発生するスラスト力をスラス
ト軸受の磁気軸受（スラスト磁気軸受）の磁気を介して
スラスト力受部の壁面で容易に受止めて、ロータ軸体の
軸方向の移動を規制できる。また、２段インペラ側のス
ラスト磁気軸受はロータ軸体の挿入前にケーシング内に
取付けることができ、一方１段インペラ側のスラスト磁
気軸受はロータ軸体の挿入後にケーシング内に取付ける
ことができるので、高速モータ駆動圧縮機の組立てを容
易かつ短時間に行うことができる。

【００３３】次に、図１と図２を使用して本発明の高速
モータ駆動圧縮機の組立て工程を概説する。図２は、各
工程を示す組立て工程図である。（ａ）図において、回
転磁界を作る固定子４０の積層状態のステータ板４４と
固定子巻線４５をケーシング４１内の中央部近傍に、か
つ同様にステータ板４４を挟んで夫々に取付けるラジア
ル軸受４６、４６と反挿入側のスラスト軸受４７も組込
みながら取付け、更にケーシング４１の反挿入側の側面
に側面カバー４９を取付け、次に（ｂ）図で、中央部近
傍に高速モータのロータ部３３を有して両端に１段及び
２段インペラ３４と３５を一体的に成形加工する全長が
略同径のソリッド状で、もう一方の回転磁界をなす回転
子３２であるロータ軸体３６をケーシング４１内に挿入
し、更に（ｂ）図で、挿入されるロータ軸体３６のロー
タ部３３が固定子４０と対向する所定位置に到達後に、
残されたスラスト軸受４８をケーシング４１内に組込
み、最後にケーシング４１の挿入側の側面に側面カバー
４９を取付けて、図１に示すように組立てが完了する。
この組立て方法に示すように、ケーシング内に固定子を
構成するステータ板、固定子巻線や各種のラジアル磁気
軸受及びスラスト軸受等を別体で組み込んだ後に、両端
にインペラと中央近傍に回転子をなすロータ部を一体的
に有するロータ軸体を挿入させて組込める。従って、高
速モータ駆動圧縮機の組立てが容易、かつ組立て時間を
大幅に短縮化できる。

【００３４】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、例えばロータ軸体の片端に単体のインペラを成形
加工する１軸単段の高速モータ駆動圧縮機にも適用でき
る。また、ラジアル軸受をガス軸受やスベリ軸受に変更
すること。更に、スラスト軸受をガス軸受としてもよい
こと等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
ることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】上述したように、本発明の高速モータ駆
動圧縮機とその組立て方法は、安定した高速回転と機械
強度の高いモータ回転子と磁性材からなるインペラを一
体的に製作でき、構造の簡素化と構成部品の削減化がで
き、かつ機械加工時間と組立て時間の短縮化を図ること
ができる、等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高速モータ駆動圧縮機を示す全体断面
構成図である。

【図２】本発明の高速モータ駆動圧縮の各組立て工程を
示す組立て工程図である。

【図３】従来の１軸２段インペラを配置する高速モータ
駆動圧縮機を示す模式図である。

【図４】従来の高速モータ駆動圧縮の各組立て工程を示
す組立て工程図である。

【符号の説明】

１、３０ 高速モータ駆動圧縮機 ２、３１ 回転磁界機構 ３、４１ ケーシング ４ 内周面 ５、４０ 固定子 ６、ステータ部 ７ 固定子鉄心 ８、４５ 固定子巻線 １０、３４ １段インペラ １１、３５ ２段インペラ １２、３２ 回転子 １３、３３ ロータ部 １４、３７ 積層鉄心（ロータコア） １５、３６ ロータ軸体 ２０、２１ 小径軸部 ２２、４９ 側面カバー ２３ 磁気軸受 ２３ａ、２５ 積層鋼板 ２３ｂ 電磁石（コイル） ２４ 段付き軸部 ２６ フランジ部 ２７、４７、４８ スラスト軸受 ３８ ロータ導体 ４４ ステータ板 ４６ ラジアル軸受 ５０、５１ スラスト力受部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/09 Ｈ０２Ｋ 7/09 7/14 7/14 Ｚ 15/02 15/02 Ａ (72)発明者 高橋 俊雄 東京都江東区豊洲３丁目２番16番地 石川 島播磨重工業株式会社東京エンジニアリン グセンター内 (72)発明者 桑田 厳 東京都江東区豊洲３丁目２番16番地 石川 島播磨重工業株式会社東京エンジニアリン グセンター内 (72)発明者 杉谷 宗寧 東京都江東区豊洲３丁目２番16番地 石川 島播磨重工業株式会社東京エンジニアリン グセンター内 Ｆターム(参考） 3H022 AA02 BA03 BA04 BA06 CA01 CA13 CA15 CA16 DA07 DA19 DA20 3H033 AA02 AA12 BB03 BB06 BB17 CC01 CC05 CC06 DD01 DD25 DD26 EE05 EE11 5H607 AA00 AA12 BB01 BB06 BB14 CC01 CC05 FF07 GG01 GG02 GG21 5H615 AA01 BB01 BB06 PP00 SS00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転磁界を作る固定子（４０）と回転す
   る回転子（３２）とからなる高速モータ駆動圧縮機（３
   ０）であって、 前記回転子は、中央部近傍に高速モータのロータ部（３
   ３）を有して両端又は片端にインペラ（３４、３５）を
   一体的に成形加工する全長が略同径のロータ軸体（３
   ６）で、かつロータ部は互いに一体に形成され全体が円
   滑な円筒面のロータコア（３７）とロータ導体（３８）
   からなり、 前記固定子は、ケーシング内に軸方向に前記回転子のロ
   ータ部と対向位置に配置して積層される複数のステータ
   板（４４）と固定子巻線（４５）と、かつステータ板を
   挟んでロータ軸体を回転自在に保持するラジアル軸受
   （４６）と前記ロータ軸体に発生するスラスト力を規制
   するスラスト軸受（４７、４８）を夫々取付けている、
   ことを特徴とする高速モータ駆動圧縮機。
2. 【請求項２】 前記インペラ（３４、３５）は、一方の
   外径がロータ軸体（３６）と略同径で、他方の外径が若
   干小径に形成加工され、かつロータ軸体と同じ磁性材で
   ある、ことを特徴とする請求項１に記載の高速モータ駆
   動圧縮機。
3. 【請求項３】 前記ラジアル軸受（４６）は、ホモポー
   ラ形磁気軸受又はガス軸受又はスベリ軸受である、こと
   を特徴とする請求項１に記載の高速モータ駆動圧縮機。
4. 【請求項４】 前記スラスト軸受（４７、４８）は、ロ
   ータ軸体に設けるスラスト力に対向配置される磁気軸受
   又はガス軸受である、ことを特徴とする請求項１に記載
   の高速モータ駆動圧縮機。
5. 【請求項５】 回転磁界を作る固定子（４０）と回転す
   る回転子（３２）とからなる高速モータ駆動圧縮機（３
   ０）の組立て方法であって、（Ａ）回転磁界を作る固定
   子の積層状態のステータ板（４４）と固定子巻線（４
   ５）をケーシング内の中央部近傍に取付け、かつ同様に
   ステータ板を挟んで夫々に取付けるラジアル軸受（４
   ６）と反挿入側のスラスト軸受（４７）も組込みながら
   取付け、（Ｂ）次に、中央部近傍に高速モータのロータ
   部（３３）を有して両端又は片端にインペラ（３４、３
   ５）を一体的に成形加工する全長が略同径のソリッド状
   で、もう一方の回転磁界をなす回転子であるロータ軸体
   （３６）をケーシング内に挿入し、（Ｃ）次に、ロータ
   軸体のロータ部が固定子と対向する所定位置に到達後
   に、残されたスラスト軸受スラスト軸受（４８）をケー
   シング内に組込む、ことを特徴とする高速モータ駆動圧
   縮機の組立て方法。