JP2002285994A - ターボ圧縮機 - Google Patents

ターボ圧縮機

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JP2002285994A JP2002011714A JP2002011714A JP2002285994A JP 2002285994 A JP2002285994 A JP 2002285994A JP 2002011714 A JP2002011714 A JP 2002011714A JP 2002011714 A JP2002011714 A JP 2002011714A JP 2002285994 A JP2002285994 A JP 2002285994A
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ムーン チャン チョイ
Kwang Ha Suh
クワン ハ ス
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ヨン クワン キム
Yoo Chol Ji
ヨー チョル ジ
Dae Sung Wang
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸の支持構造が単純化されることによっ
て作動効率及び生産性が向上されるターボ圧縮機を提供
する。 【解決手段】 本発明は構造が簡単で、作動効率が向上
されるターボ圧縮機に関するものである。本発明による
ターボ圧縮機は、ステーターＭＳ、ステーターＭＳ内で
回転するローターＭＲ及びローターＭＲに圧入されてロ
ーターＭＲと一緒に回転する回転軸７で構成されたモー
タＭと、モータＭの回転軸７を支えるベアリング手段
と、モータＭの回転軸７に付着されて回転作動するイン
ペラ８Ａ、８Ｂとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧縮機に関し、より
詳細には構造が簡単で、作動効率が高いターボ圧縮機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧縮機は機械的なエネルギーを
圧縮性流体の圧縮エネルギーに変換する機械であって、
空調機械等で用いられて往復動式、スクロール式、ター
ボ式(遠心式)、ベイン式(回転式)等に区分される。
【０００３】ターボ圧縮機は、インペラの回転力を利用
して流体を軸方向に吸入した次に、遠心方向に吐出させ
ながら圧縮する。ターボ圧縮機は、インペラ及び圧縮室
の個数によって１段ないし２段式に区分され、インペラ
の配列形態によって背中合わせ(back to back)タイプ及
び正面組合(face to face)タイプに区分される。
【０００４】このようなターボ圧縮機のうち２段式ター
ボ圧縮機は、図１に示したようにモータハウジング１
と、モータハウジング１の両側に配設された第１ベアリ
ングプレート２Ａ及び第２ベアリングプレート２Ｂと、
第１ベアリングプレート２Ａの外側面に装着されるシュ
ラウドプレート３を含んで構成されている。ここで、シ
ュラウドプレート３の外側面には第１ディフューザーケ
ーシング４Ａが装着されており、第２ベアリングプレー
ト２Ｂの側面にはベアリングカバー５が取り付けられて
いる。
【０００５】ベアリングカバー５は、ボリュートケーシ
ング６により覆い被され、ボリュートケーシング６の外
面には第２ディフューザーケーシング４Ｂが付着されて
いる。そして、モータハウジング１の内部にはモータＭ
が装着されており、モータハウジング１の一側には吸入
管ＳＰが構成されており、ボリュートケーシング６の一
側には吐出管ＤＰが構成されている。
【０００６】シュラウドプレート３と第１ディフューザ
ーケーシング４Ａとは第１圧縮室Ｓｃ１を構成して、ボ
リュートケーシング６と第２ディフューザーケーシング
４Ｂは、第２圧縮室Ｓｃ２を構成する。
【０００７】モータＭはステーターＭＳと、ステーター
ＭＳ内に装着されたローターＭＲ及びローターＭＲに圧
入された回転軸７で構成されている。モータＭの回転軸
７は、両先端が各々第１ベアリングプレート２Ａ及び第
２ベアリングプレート２Ｂを貫通する構造として、各プ
レート２Ａ、２Ｂ内側のラジアルフォイル軸受９Ａ、９
Ｂにより支持される。
【０００８】モータＭの回転軸７両先端には、各々第１
圧縮室Ｓｃ１に配置される１段インペラ８Ａと第２圧縮
室Ｓｃ２に配置される２段インペラ８Ｂが付着されてお
り、第２ベアリングプレート２Ｂの一側面には回転軸７
の先端を支えるトラストフォイル軸受１０が付着されて
いる。
【０００９】このような従来圧縮機の作動方式は次のよ
うである。まず、モータＭの駆動で回転軸７が回転する
場合回転軸７両端に付着された両インペラ８Ａ、８Ｂも
回転するようになって、吸入管ＳＰに吸入された流体は
第１ガス通路１１及び第1吸入空間Ｓｓ１を通して第１
圧縮室Ｓｃ１に流入して１段インペラ８Ａにより１段圧
縮される。
【００１０】１段圧縮されたいわゆる仮圧軸流体は、第
２ガス通路１２及び第２吸入空間Ｓｓ２を通して第２圧
縮室Ｓｃ２に吸入されて２段インペラ８Ｂにより２段圧
縮される。２段圧縮された流体はボリュートケーシング
６により集められて吐出管ＤＰを通して吐出される。
【００１１】以上説明したように従来の２段式ターボ圧
縮機によると流体が段階的に加圧されることによって圧
縮率が向上されるという特徴がある。従来２段式ターボ
圧縮機では高速回転するモータＭの作動特性上回転軸７
を支えるために上述したように摩擦が少ないフォイル軸
受(foil bearing)タイプのラジアルフォイル軸受９Ａ、
９Ｂが用いられる。
【００１２】図２に示したようにラジアルフォイル軸受
９Ａはベアリングプレート２Ａ内に装着された多数個の
フォイル２０で構成される。フォイル２０は、図３に示
したように湾曲された長方形の薄板であり、一側先端が
丸く巻いて掛かり部２０１を形成する構造で形成されて
おり、掛かり部２０１がベアリングプレート２Ａの内周
面に形成された凹溝２ａに挿入されることによってシボ
リ状に組合わせる。
【００１３】このような従来のターボ圧縮機によると回
転軸７に垂直方向に加えられる圧力が両ラジアルフォイ
ル軸受９Ａ、９Ｂにより２ケ所で支持されるために両ベ
アリング９Ａ、９Ｂと回転軸７の広い摩擦面積によりモ
ータＭの駆動効率が落ちて、構造が複雑になることによ
って風損(windage loss)が生じて圧縮機効率が低下する
という問題点が生じる。
【００１４】両フォイル軸受９Ａ、９Ｂと回転軸７の摩
擦により生じる駆動効率低下現像は一種の機械損によっ
たことである。このような従来のターボ圧縮機は、両ラ
ジアルフォイル軸受９Ａ、９Ｂを支えるためのベアリン
グプレート２Ａ、２Ｂのような構成要素を必要とするた
めに生産性が低い問題点も有している。
【００１５】圧縮機の作動時生じる動力損失について説
明する。圧縮機の動力損失は大別して機械損とモータ
損、漏洩損及び空力損に分けられる。機械損は、ロータ
ーＭＲとステーターＭＳ間の摩擦及びトラストフォイル
軸受１０と回転軸７間の摩擦、各インペラ８Ａ、８Ｂの
背面で生じる摩擦、そして前で述べた両フォイル軸受９
Ａ、９Ｂと回転軸７の摩擦により生じるようになって、
総動力損失の約４４％を占める。
【００１６】機械損中から両ラジアルフォイル軸受９
Ａ、９Ｂと回転軸７の摩擦により生じる損失は大体総動
力損失の７．３％であって、ローターＭＲとステーター
ＭＳ間の摩擦により生じる損失は総動力損失の約２５％
を占める。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した従来
技術の問題点を解決することを技術課題としており、回
転軸の支持構造が単純化されることによって作動効率及
び生産性が向上されるターボ圧縮機を提供することを目
的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に提供されるターボ圧縮機は、ステーターと前記ステー
ター内で回転するローター及び前記ローターに圧入され
てローターと一緒に回転する回転軸で構成されたモータ
と、前記モータの回転軸を支えるベアリング手段と、前
記モータの回転軸に付着されて回転作動するインペラを
含み、前記ベアリング手段が多数個の凹溝が形成された
ステーター内周面に挿入装着されてローターの外周面と
接する多数個のフォイルで構成されたフォイル軸受で構
成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付さ
れた図４、５を参照しながら詳細に説明する。まず、本
発明の実施形態によるターボ圧縮機はモータの回転軸を
支えるベアリング手段を含んで構成される。
【００２０】前記ベアリング手段は、図４及び図５に示
したように多数個の凹溝が形成されたステーターＭＳ内
周面に挿入装着されてローターＭＲの外周面と接する多
数個のフォイル２０で構成されたフォイル軸受９Ｃで構
成される。
【００２１】本発明の実施形態によると回転軸７がモー
タＭ内でフォイル軸受９Ｃにより支持されるためにベア
リングプレート２Ａ、２Ｂ(図１参照)のような部品が要
らなくて、圧縮機の組立が容易になるだけでなく、部品
減少によって風損が低減される。
【００２２】共に、圧縮機の動力損失中大きい比率を占
めた両ラジアルフォイル軸受９Ａ、９Ｂと回転軸７間の
摩擦が生じなく、ローターＭＲとステーターＭＳ間の摩
擦もステーターＭＳに装着されたフォイル軸受９Ｃによ
り減少されるために結果的に機械的な摩擦による動力損
失が減る。
【００２３】
【発明の効果】以上で説明したように本発明によるター
ボ圧縮機は、回転軸の支持構造が単純なために摩擦及び
風損が減少され、組立性が向上されるために作動効率及
び生産性が高いという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来ターボ圧縮機の構造を示した断面図であ
る。
【図２】従来ターボ圧縮機のフォイル軸受装着構造を示
した図１のII−II線断面図である。
【図３】従来ターボ圧縮機に適用されるフォイル軸受を
示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態によるターボ圧縮機のベアリ
ング構造を示した縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態によるターボ圧縮機のベアリ
ング構造を示した横断面図である。
【符号の説明】
７…回転軸 ８Ａ…インペラ ８Ｂ…インペラ ９Ｃ…フォイル軸受 ２０…フォイル Ｍ…モータ ＭＲ…ローター ＭＳ…ステーター
フロントページの続き (72)発明者 ス クワン ハ 大韓民国，キョウンギ−ド，コーンポ−シ ティ，キュムジョン−ドン，ヨールゴク アパートメント 341−302 (72)発明者 キム ヨン クワン 大韓民国，インチョン−シティ，ナムドン −ドゥ，ガンソウク２−ドン，サミクモク ワ アパートメント ２／501 (72)発明者 ジ ヨー チョル 大韓民国，インチョン，ギェヤン−グ，ヒ ョスン−ドン，ハナ アパートメント ５ ／1706 (72)発明者 ワン デ スン 大韓民国，インチョン，ジョーンラン− グ，サンボン１−ドン，333−11 Ｆターム(参考） 3H022 AA02 BA06 CA11 DA07 DA20 3J012 BB01 EB08 EB09 FB01 HB01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステーターと前記ステーター内で回転す
    るローター及び前記ローターに圧入されてローターと一
    緒に回転する回転軸で構成されたモータと、 前記モータの回転軸を支えるベアリング手段と、 前記モータの回転軸に付着されて回転作動するインペラ
    とを含むターボ圧縮機において、 前記ベアリング手段は、多数個の凹溝が形成されたステ
    ーター内周面に挿入装着されてローターの外周面と接す
    る多数個のフォイルで構成されたフォイル軸受でなるこ
    とを特徴とするターボ圧縮機。
JP2002011714A 2001-01-19 2002-01-21 ターボ圧縮機 Pending JP2002285994A (ja)

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