JP2005036664A - Compressor, turbo-charger, and fuel cell - Google Patents

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JP2005036664A
JP2005036664A JP2003197668A JP2003197668A JP2005036664A JP 2005036664 A JP2005036664 A JP 2005036664A JP 2003197668 A JP2003197668 A JP 2003197668A JP 2003197668 A JP2003197668 A JP 2003197668A JP 2005036664 A JP2005036664 A JP 2005036664A
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JP
Japan
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scroll
stator
compressor
stator housing
motor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2003197668A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Komatsu
喜美 小松
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor in which an amount of heat transfer from a scroll to a stator housing is suppressed. <P>SOLUTION: This compressor includes a motor (11) having a stator (4) and a rotor (3), a stator housing (5) covering the stator (4), a rotary wing (2) driven by the motor (11), and the scroll (1) to which gas is pressure fed by the rotary wing (2). The scroll (1) and the stator housing (5) are integrally installed, and a heat transfer resisting part for suppressing the heat transfer is provided between the scroll (1) and the stator housing (5). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機に関し、特に駆動用に少なくともモータを具備する圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転翼を回転させて気体をスクロールへ圧送する圧縮機が使用されている。スクロールは、圧縮された気体により温度が上昇する。回転翼の回転数が大きいほど、圧縮比が高くなり、スクロール内の気体の温度が高くなる。このため、タービンなどにより高速で駆動される圧縮機では、回転数が大きくなり、スクロール内の気体の温度が高くなる場合がある。
内部の気体の温度上昇により、スクロール自体が高温となる場合がある。
【０００３】
モータにより駆動される圧縮機では、モータの固定子をカバーしている固定子ハウジングと、スクロールが一体に接続され設置される場合がある。
スクロールが高温になると、固定子ハウジングへ伝熱し、固定子ハウジングの温度が上昇する。固定子ハウジングの温度が上昇すると、モータの固定子および回転子の温度が上昇する。
固定子がコイルの場合、抵抗の上昇を抑えるため温度が上昇しないことが好ましい。回転子が永久磁石の場合、温度上昇により磁力が劣化する場合があるため、温度が上昇しないことが好ましい。
【０００４】
圧縮空気を発生する圧縮器、及び前記圧縮空気を供給されて高温の燃焼ガスを発生する燃焼器を具備するガスタービンに使用するスクロールであって、前記燃焼器から供給された高温の燃焼ガスが流動する所定の空間を形成するスクロール本体と、前記スクロール本体に対し所定間隔離隔されて前記スクロール本体を取り囲むように設けられたスクロールハウジングとを備え、前記スクロール本体と前記スクロールハウジングとの間に、前記圧縮空気が流動する流路が形成され、前記流路の入口端は前記圧縮器の出口と連通し、前記流路の出口端は前記燃焼器側に向けて開放されていることを特徴とするスクロールについて開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２３４７３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、固定子ハウジングの温度上昇が抑制される圧縮機を提供することにある。
本発明の目的は、スクロールから固定子ハウジングへの伝熱量が抑制される圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００８】
本発明の圧縮機は、固定子（４）と回転子（３）を備えるモータ（１１）と、固定子（４）をカバーする固定子ハウジング（５）と、モータ（１１）により駆動される回転翼（２）と、回転翼（２）により気体が圧送されるスクロール（１）と、を具備する。
スクロール（１）と固定子ハウジング（５）は一体に設置され、スクロール（１）と固定子ハウジング（５）の間に伝熱を抑制する伝熱抵抗部を有する。
スクロール（１）から固定子ハウジング（５）への伝熱を抑制することにより、固定子ハウジング（５）の温度上昇を抑えることができる。
【０００９】
本発明の圧縮機は、固定子（４）と回転子（３）を備えるモータ（１１）と、固定子（４）をカバーする固定子ハウジング（５）と、モータ（１１）により駆動される回転翼（２）と、回転翼（２）により気体が圧送されるスクロール（１）と、を具備する。
スクロール（１）と固定子ハウジング（５）は一体に設置され、スクロール（１）と固定子ハウジング（５）の間に凹部を有する。
スクロール（１）と固定子ハウジング（５）の間に凹部により、スクロール（１）から固定子ハウジング（５）への伝熱経路が長くなり、伝熱面積を小さくできる。さらに、凹部により表面積が大きくなり放熱量が増加する。
【００１０】
本発明の圧縮機は、固定子（４）と回転子（３）を備えるモータ（１１）と、固定子（４）をカバーする固定子ハウジング（５）と、モータ（１１）により駆動される回転翼（２）と、回転翼（２）により気体が圧送されるスクロール（１）と、を具備する。
スクロール（１）と固定子ハウジング（５）は一体に設置され、スクロール（１）と固定子ハウジング（５）の間は、回転翼（２）の外周からモータ（１１）の回転軸（６）までの距離より回転軸（６）の近くで接続される。
スクロール（１）と固定子ハウジング（５）の間が、回転翼（２）の外周からモータ（１１）の回転軸（６）までの距離より回転軸（６）の近くで接続されることにより、温度の高い回転翼（２）の外周付近のスクロールからの伝熱経路を長くすることができる。
【００１１】
本発明の圧縮機は、固定子（４）と回転子（３）を備えるモータ（１１）と、固定子（４）をカバーする固定子ハウジング（５）と、モータ（１１）により駆動される回転翼（２）と、回転翼（２）により気体が圧送されるスクロール（１）と、を具備する。
スクロール（１）と固定子ハウジング（５）は一体に設置され、スクロール（１）と固定子ハウジング（５）の間は、スクロール（１）より熱伝導率の小さい物質を介して接続される。
熱伝導率の小さい物質により、伝熱量を抑制することができる。
【００１２】
本発明の圧縮機における、上記スクロール（１）は、外表面に放熱用フィン（１０）を備える。放熱用フィン（１０）により、スクロール（１）の温度を下げることができる。
【００１３】
本発明の圧縮機における、上記固定子ハウジング（５）は、外表面に放熱用フィン（１０）を備える。放熱用フィン（１０）により、固定子ハウジング（５）の温度を下げることができる。
【００１４】
本発明の圧縮機における、スクロール（１）は、内部に冷却用流体が流れる冷却通路を備える。冷却用流体により、スクロール（１）の温度を下げることができる。
【００１５】
本発明の圧縮機は、さらに、潤滑油配管、冷却水配管、外装板の少なくとも何れかである低温度部材（２１）を備える。
スクロール（１）は、低温度部材と、スクロール（１）の材料と同等以上の熱伝導率を有する部材（２０）で接続される。低温度部材により、スクロール（１）の温度を下げることができる。
【００１６】
低温度部材（２１）は、スクロール（１）周辺にある、スクロール（１）より温度が低いものを使用できる。部材（２０）は、熱伝導率が大きいほうが好ましい。
【００１７】
本発明の圧縮機は、さらに、回転翼（２）を駆動するタービンを供える。
【００１８】
本発明のターボチャージャーは、上記の何れかに記載された圧縮機を具備する。
【００１９】
本発明の燃料電池は、上記の何れかに記載された圧縮機を具備する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による圧縮機の実施の形態を以下に説明する。
本発明の圧縮機は、駆動用に少なくともモータを具備する。さらに、駆動用にタービンを具備し、モータとタービンが併用される場合がある。もしくは、モータ以外に圧縮機を駆動する駆動手段を備える場合を含む。
【００２１】
（実施の形態１）
図１に、モータ１１と遠心圧縮機７の断面の概要が示される。
モータ１１は、固定子４と回転子３を具備する。固定子４は、モータ１１の周囲に形成される固定子ハウジング５に設置される。
遠心圧縮機７は、回転翼２とスクロール１を具備する。モータ１１と回転翼２は同じ軸ｌの回転軸６で接続される。モータ１１が回転することにより回転翼２が回転し、気体がスクロール１に圧送される。
回転軸６には、モータ１１以外にもタービンに代表される他の駆動装置が設置され、モータ１１と併設される場合がある。
【００２２】
スクロール１内に気体が圧送されることにより、気体の温度が上昇し、スクロール１の温度が上昇する。気体の圧縮比が３程度の場合、スクロール１内の温度が２００℃前後まで上昇する場合がある。
【００２３】
スクロール１と、固定子ハウジング５は、一体に接続されて設置される。スクロール１と、固定子ハウジング５は、別々に製作されボルトなどの固定手段で接続される。
本発明では、スクロール１からの熱が固定子ハウジング５に伝わり難くするため、スクロール１と固定子ハウジング５の間に凹部を形成するよう接続部８が設けられている。すなわち、スクロール１と固定子ハウジング５の間に空間９が形成されるように、スクロール１と固定子ハウジング５が接続部８で接続される。
凹形状を形成するように接続部８が設けられることにより、伝熱経路が長くなり、伝熱面積を小さくでき、固定子ハウジング５への伝熱量が抑制される。さらに、凹形状により表面積が増加することにより、伝熱経路の放熱量が増加して伝熱量を抑制すると共に、スクロール１自体の温度を下げることができる。
【００２４】
特に、スクロール１の入口付近、すなわち回転翼２の外周付近のスクロール１は、流体の速度エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され温度が上昇する。このため、スクロール１の入口付近の熱が放熱されるように凹形状が形成されることは、より効果がある。さらに、スクロール１の入口付近から固定子ハウジング５への伝熱経路が長くなることが好ましい。
具体的には、図２に示されるように、回転翼２の外周より中心軸ｌに近く、すなわち回転翼２の外周から中心軸ｌまでの距離より接続部８から中心軸ｌまでの距離が小さくなるように接続部８が設置されることが好ましい。
【００２５】
さらに、空間９に冷却用流体を流す流路を形成し、冷却用流体が流されることにより、スクロール１を冷却することができる。
【００２６】
スクロール１から固定子ハウジング５への伝熱量が抑制されることは、固定子ハウジング５の温度上昇を抑えることができるため好ましい。回転子３が永久磁石の場合、温度上昇により磁力が劣化する場合があるため、回転子３の温度上昇を抑えることが好ましい。さらに、固定子４のコイルは、抵抗の上昇を抑えるため温度が上昇しないことが好ましい。
【００２７】
（実施の形態２）
図３を参照して、実施の形態２が説明される。実施の形態１と同じ部分は同じ記号が付され説明は省略される。
本実施の形態２では、接続部８および固定子ハウジング５が熱伝導率の小さい材質で作製される。スクロール１は、放熱を促進するため熱伝導率の大きい物質で作製される。
具体的には、接続部８および固定子ハウジング５はセラミック・樹脂に例示される熱伝導率の小さい材質で作製される。スクロール１は、アルミや鉄鋼に例示される金属に代表される熱伝導率の大きい材質で作製される。
【００２８】
接続部８および固定子ハウジング５が、熱伝導率の小さい材質で作製されることにより、スクロール１から固定子ハウジング５への熱の伝達を抑えることができる。さらに、スクロール１は熱伝導率の大きい物質で作製することにより放熱を促進することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
図４を参照して、実施の形態３が説明される。実施の形態１と同じ部分は同じ記号が付され説明は省略される。
本実施の形態３では、接続部８のみが熱伝導率の小さい材質で作製される。スクロール１は、放熱を促進するため熱伝導率の大きい材質で作製される。
具体的には、接続部８はセラミック・樹脂に例示される熱伝導率の小さい材質で作製される。スクロール１は、アルミや鉄鋼に例示される金属に代表される熱伝導率の大きい材質で作製される。
【００３０】
接続部８が熱伝導率の小さい材質で作製されることにより、スクロール１からの熱の伝達を抑えることができる。スクロール１が熱伝導率の大きい物質で作製されることにより放熱を促進することができる。
さらに、本実施の形態では、固定子ハウジング５が熱伝導率の大きい物質で作製される場合がある。モータ１１から発生する熱を冷却したい場合、固定子ハウジング５が熱伝導率の大きい物質で作製されることは好ましい。
【００３１】
（実施の形態４）
図５を参照して、実施の形態４が説明される。実施の形態１と同じ部分は同じ記号が付され説明は省略される。
本実施の形態４では、実施の形態１のスクロール１に、放熱用のフィン１０が設置される。放熱用のフィン１０によりスクロール１の温度が下がり、固定子ハウジング５への伝熱量を下げることができる。
フィン１０は、熱伝導率の大きい物質で作製されることが好ましい。
フィン１の形状は、スクロール１の外表面を広げるものであれば、特に限定されない。具体的には、フィン１は、棒状もしくは板状の突起として形成される。
【００３２】
なお、フィン１０は、上記に記された実施の形態２〜３の場合と併用して使用される場合もある。
【００３３】
さらに、フィン１０は、接続部８および／もしくは固定子ハウジング５に設置される場合もある。
【００３４】
（実施の形態５）
図６を参照して、実施の形態５が説明される。実施の形態１と同じ部分は同じ記号が付され説明は省略される。
本実施の形態５では、実施の形態１のスクロール１の内部に、冷却用の流体が通れる流路１５が設置される。流路１５に冷却用の流体が通されることにより、スクロール１の温度が下がり、固定子ハウジング５への伝熱量を下げることができる。
冷却用の流体は、水やオイルに例示される液体が使用される場合がある。冷却用の流体は、別途設けられるポンプ（図示なし）により流路１５に移送される。
【００３５】
なお、流路１５が、上記に記された実施の形態２〜４の場合と併用して使用される場合もある。
【００３６】
（実施の形態６）
図７を参照して、実施の形態６が説明される。実施の形態１と同じ部分は同じ記号が付され説明は省略される。
本実施の形態６では、実施の形態１のスクロール１と、別途設けられる低温源２１を接続する伝熱部材２０が設置される。伝熱部材２０によりスクロール１の熱が低温源２１に放熱されることにより、スクロール１の温度が下がり、固定子ハウジング５への伝熱量を下げることができる。
伝熱部材２０は、熱伝導率の大きい物質で作製されることが好ましい。伝熱部材２０は、スクロール１の部材と少なくとも同程度、もしくはより大きい熱伝導率の材質で作製される場合がある。
低温源２１は、潤滑油配管、冷却水配管、外装カバーに例示される。
【００３７】
なお、伝熱部材２０が、上記に記された実施の形態２〜５の場合と併用して使用される場合もある。
【００３８】
上記の実施の形態形態１〜６で説明された圧縮機は、ターボチャージャー、燃料電池用圧縮機で使用される場合がある。特に、全体の装置をコンパクトにする必要があり、モータ１１と遠心圧縮機７の間を狭くしたい装置で使用されることが好ましい。
さらに、モータ１１が補助的に使用される装置で、タービンなどにより遠心圧縮機７が高速で駆動される装置に使用されることが好ましい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の圧縮機は、固定子ハウジングの温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施の形態１で説明されるモータと遠心圧縮機の断面の概要を示す。
【図２】図２は、実施の形態１で説明される別の形態のモータと遠心圧縮機の断面の概要を示す。
【図３】図３は、実施の形態２で説明されるモータと遠心圧縮機の断面の概要を示す。
【図４】図４は、実施の形態３で説明されるモータと遠心圧縮機の断面の概要を示す。
【図５】図５は、実施の形態４で説明されるモータと遠心圧縮機の断面の概要を示す。
【図６】図６は、実施の形態５で説明されるモータと遠心圧縮機の断面の概要を示す。
【図７】図７は、実施の形態６で説明されるモータと遠心圧縮機の断面の概要を示す。
【符号の説明】
１ スクロール
２ 回転翼
３ 回転子
４ 固定子
５ 固定子ハウジング
６ 回転軸
７ 遠心圧縮機
８ 接続部
９ 空間
１０ フィン
１１ モータ
１５ 流路
２０ 伝熱部材
２１ 低温源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor, and more particularly to a compressor having at least a motor for driving.
[0002]
[Prior art]
A compressor that rotates a rotor blade and pumps gas to a scroll is used. The temperature of the scroll rises due to the compressed gas. The higher the rotational speed of the rotor blade, the higher the compression ratio and the higher the temperature of the gas in the scroll. For this reason, in a compressor driven at high speed by a turbine or the like, the rotational speed increases, and the temperature of the gas in the scroll may increase.
The scroll itself may become hot due to the temperature rise of the internal gas.
[0003]
In a compressor driven by a motor, a stator housing that covers the stator of the motor and a scroll may be integrally connected and installed.
When the scroll reaches a high temperature, heat is transferred to the stator housing, and the temperature of the stator housing rises. When the temperature of the stator housing rises, the temperature of the stator and rotor of the motor rises.
When the stator is a coil, it is preferable that the temperature does not increase in order to suppress an increase in resistance. When the rotor is a permanent magnet, it is preferable that the temperature does not increase because the magnetic force may deteriorate due to the temperature increase.
[0004]
A scroll used in a gas turbine including a compressor that generates compressed air and a combustor that is supplied with the compressed air and generates high-temperature combustion gas, the high-temperature combustion gas supplied from the combustor A scroll body that forms a predetermined space that flows, and a scroll housing that is spaced apart from the scroll body by a predetermined distance so as to surround the scroll body, and between the scroll body and the scroll housing, A flow path through which the compressed air flows is formed, an inlet end of the flow path communicates with an outlet of the compressor, and an outlet end of the flow path is opened toward the combustor side. The scroll is disclosed (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-234736
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the compressor by which the temperature rise of a stator housing is suppressed.
An object of the present invention is to provide a compressor in which the amount of heat transfer from the scroll to the stator housing is suppressed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the problem will be described below using the numbers and symbols used in the [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Mode for carrying out the invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.
[0008]
The compressor of the present invention is driven by a motor (11) having a stator (4) and a rotor (3), a stator housing (5) covering the stator (4), and a motor (11). A rotary blade (2) and a scroll (1) to which gas is pumped by the rotary blade (2) are provided.
The scroll (1) and the stator housing (5) are installed integrally, and have a heat transfer resistance portion that suppresses heat transfer between the scroll (1) and the stator housing (5).
By suppressing the heat transfer from the scroll (1) to the stator housing (5), the temperature rise of the stator housing (5) can be suppressed.
[0009]
The compressor of the present invention is driven by a motor (11) having a stator (4) and a rotor (3), a stator housing (5) covering the stator (4), and a motor (11). A rotary blade (2) and a scroll (1) to which gas is pumped by the rotary blade (2) are provided.
The scroll (1) and the stator housing (5) are installed integrally, and have a recess between the scroll (1) and the stator housing (5).
Due to the recess between the scroll (1) and the stator housing (5), the heat transfer path from the scroll (1) to the stator housing (5) becomes longer, and the heat transfer area can be reduced. Further, the surface area is increased by the recess, and the heat dissipation amount is increased.
[0010]
The compressor of the present invention is driven by a motor (11) having a stator (4) and a rotor (3), a stator housing (5) covering the stator (4), and a motor (11). A rotary blade (2) and a scroll (1) to which gas is pumped by the rotary blade (2) are provided.
The scroll (1) and the stator housing (5) are installed integrally, and between the scroll (1) and the stator housing (5), the rotating shaft (6) of the motor (11) extends from the outer periphery of the rotor blade (2). Is connected closer to the rotating shaft (6) than the distance up to.
By connecting the scroll (1) and the stator housing (5) closer to the rotating shaft (6) than the distance from the outer periphery of the rotating blade (2) to the rotating shaft (6) of the motor (11) The heat transfer path from the scroll near the outer periphery of the high-temperature rotor blade (2) can be lengthened.
[0011]
The compressor of the present invention is driven by a motor (11) having a stator (4) and a rotor (3), a stator housing (5) covering the stator (4), and a motor (11). A rotary blade (2) and a scroll (1) to which gas is pumped by the rotary blade (2) are provided.
The scroll (1) and the stator housing (5) are integrally installed, and the scroll (1) and the stator housing (5) are connected via a substance having a lower thermal conductivity than the scroll (1).
The amount of heat transfer can be suppressed by a substance having a low thermal conductivity.
[0012]
In the compressor according to the present invention, the scroll (1) includes a heat dissipating fin (10) on the outer surface. The temperature of the scroll (1) can be lowered by the heat dissipating fin (10).
[0013]
In the compressor according to the present invention, the stator housing (5) includes heat dissipating fins (10) on the outer surface. The temperature of the stator housing (5) can be lowered by the heat radiation fin (10).
[0014]
The scroll (1) in the compressor of the present invention includes a cooling passage through which a cooling fluid flows. The temperature of the scroll (1) can be lowered by the cooling fluid.
[0015]
The compressor of the present invention further includes a low temperature member (21) that is at least one of a lubricating oil pipe, a cooling water pipe, and an exterior plate.
The scroll (1) is connected to the low temperature member by a member (20) having a thermal conductivity equal to or higher than the material of the scroll (1). The temperature of the scroll (1) can be lowered by the low temperature member.
[0016]
As the low temperature member (21), a member having a temperature lower than that of the scroll (1) around the scroll (1) can be used. The member (20) preferably has a higher thermal conductivity.
[0017]
The compressor of the present invention further includes a turbine for driving the rotor blades (2).
[0018]
The turbocharger of the present invention includes the compressor described in any of the above.
[0019]
The fuel cell of the present invention includes the compressor described in any of the above.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a compressor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
The compressor of the present invention includes at least a motor for driving. Furthermore, a turbine is provided for driving, and a motor and a turbine may be used together. Or the case where the drive means which drives a compressor other than a motor is provided is included.
[0021]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an outline of a cross section of the motor 11 and the centrifugal compressor 7.
The motor 11 includes a stator 4 and a rotor 3. The stator 4 is installed in a stator housing 5 formed around the motor 11.
The centrifugal compressor 7 includes a rotary blade 2 and a scroll 1. The motor 11 and the rotary blade 2 are connected by a rotary shaft 6 having the same shaft l. As the motor 11 rotates, the rotary blade 2 rotates, and the gas is pumped to the scroll 1.
In addition to the motor 11, another driving device represented by a turbine may be installed on the rotating shaft 6, and may be provided together with the motor 11.
[0022]
When the gas is pumped into the scroll 1, the temperature of the gas rises and the temperature of the scroll 1 rises. When the gas compression ratio is about 3, the temperature in the scroll 1 may rise to around 200 ° C.
[0023]
The scroll 1 and the stator housing 5 are connected and installed integrally. The scroll 1 and the stator housing 5 are manufactured separately and connected by fixing means such as bolts.
In the present invention, in order to make it difficult for the heat from the scroll 1 to be transmitted to the stator housing 5, the connection portion 8 is provided so as to form a recess between the scroll 1 and the stator housing 5. That is, the scroll 1 and the stator housing 5 are connected by the connection portion 8 so that a space 9 is formed between the scroll 1 and the stator housing 5.
By providing the connection portion 8 so as to form a concave shape, the heat transfer path becomes longer, the heat transfer area can be reduced, and the amount of heat transfer to the stator housing 5 is suppressed. Furthermore, by increasing the surface area due to the concave shape, it is possible to increase the heat dissipation amount of the heat transfer path to suppress the heat transfer amount, and to lower the temperature of the scroll 1 itself.
[0024]
In particular, in the scroll 1 near the entrance of the scroll 1, that is, near the outer periphery of the rotary blade 2, a part of the velocity energy of the fluid is converted into heat energy and the temperature rises. For this reason, it is more effective to form the concave shape so that the heat near the entrance of the scroll 1 is dissipated. Furthermore, the heat transfer path from the vicinity of the entrance of the scroll 1 to the stator housing 5 is preferably long.
Specifically, as shown in FIG. 2, the distance from the outer periphery of the rotor blade 2 to the center axis l is closer to the center axis l than the outer periphery of the rotor blade 2, that is, the distance from the connecting portion 8 to the center axis l It is preferable that the connection part 8 is installed so that it may become small.
[0025]
Further, the scroll 1 can be cooled by forming a flow path for flowing the cooling fluid in the space 9 and flowing the cooling fluid.
[0026]
It is preferable that the amount of heat transfer from the scroll 1 to the stator housing 5 is suppressed because an increase in temperature of the stator housing 5 can be suppressed. When the rotor 3 is a permanent magnet, the magnetic force may be deteriorated due to the temperature rise, and therefore it is preferable to suppress the temperature rise of the rotor 3. Furthermore, it is preferable that the temperature of the coil of the stator 4 does not increase in order to suppress an increase in resistance.
[0027]
(Embodiment 2)
A second embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same symbols, and description thereof is omitted.
In the second embodiment, the connection portion 8 and the stator housing 5 are made of a material having a low thermal conductivity. The scroll 1 is made of a material having a high thermal conductivity in order to promote heat dissipation.
Specifically, the connection portion 8 and the stator housing 5 are made of a material having a low thermal conductivity exemplified by ceramics and resins. The scroll 1 is made of a material having a high thermal conductivity represented by a metal exemplified by aluminum and steel.
[0028]
The connection 8 and the stator housing 5 are made of a material having a low thermal conductivity, whereby heat transfer from the scroll 1 to the stator housing 5 can be suppressed. Further, the scroll 1 can be made of a material having a high thermal conductivity to promote heat dissipation.
[0029]
(Embodiment 3)
The third embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same symbols, and description thereof is omitted.
In the third embodiment, only the connection portion 8 is made of a material having a low thermal conductivity. The scroll 1 is made of a material having a high thermal conductivity in order to promote heat dissipation.
Specifically, the connecting portion 8 is made of a material having a low thermal conductivity exemplified by ceramic resin. The scroll 1 is made of a material having a high thermal conductivity represented by a metal exemplified by aluminum and steel.
[0030]
By producing the connection portion 8 with a material having a low thermal conductivity, heat transfer from the scroll 1 can be suppressed. Heat dissipation can be promoted by making the scroll 1 from a material having a high thermal conductivity.
Furthermore, in the present embodiment, the stator housing 5 may be made of a material having a high thermal conductivity. When it is desired to cool the heat generated from the motor 11, the stator housing 5 is preferably made of a material having a high thermal conductivity.
[0031]
(Embodiment 4)
The fourth embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same symbols, and description thereof is omitted.
In the fourth embodiment, the heat dissipation fin 10 is installed in the scroll 1 of the first embodiment. The temperature of the scroll 1 is lowered by the heat radiating fins 10, and the amount of heat transfer to the stator housing 5 can be lowered.
The fin 10 is preferably made of a material having a high thermal conductivity.
The shape of the fin 1 will not be specifically limited if the outer surface of the scroll 1 is expanded. Specifically, the fin 1 is formed as a rod-like or plate-like protrusion.
[0032]
In addition, the fin 10 may be used in combination with the case of Embodiment 2-3 described above.
[0033]
Furthermore, the fin 10 may be installed in the connection portion 8 and / or the stator housing 5.
[0034]
(Embodiment 5)
The fifth embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same symbols, and description thereof is omitted.
In the fifth embodiment, a flow path 15 through which a cooling fluid can pass is installed inside the scroll 1 of the first embodiment. By passing the cooling fluid through the flow path 15, the temperature of the scroll 1 is lowered, and the amount of heat transfer to the stator housing 5 can be reduced.
As the cooling fluid, a liquid exemplified by water or oil may be used. The cooling fluid is transferred to the flow path 15 by a pump (not shown) provided separately.
[0035]
In addition, the flow path 15 may be used together with the case of Embodiment 2-4 described above.
[0036]
(Embodiment 6)
The sixth embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same symbols, and description thereof is omitted.
In the sixth embodiment, the heat transfer member 20 that connects the scroll 1 of the first embodiment and the low-temperature source 21 provided separately is installed. The heat of the scroll 1 is radiated to the low temperature source 21 by the heat transfer member 20, so that the temperature of the scroll 1 is lowered and the amount of heat transfer to the stator housing 5 can be reduced.
The heat transfer member 20 is preferably made of a material having a high thermal conductivity. The heat transfer member 20 may be made of a material having a thermal conductivity that is at least the same as or higher than that of the scroll 1 member.
The low temperature source 21 is exemplified by a lubricating oil pipe, a cooling water pipe, and an exterior cover.
[0037]
In addition, the heat transfer member 20 may be used in combination with the case of Embodiment 2-5 described above.
[0038]
The compressor described in the first to sixth embodiments may be used in a turbocharger or a fuel cell compressor. In particular, it is necessary to make the whole apparatus compact, and it is preferable that the apparatus be used in an apparatus in which the space between the motor 11 and the centrifugal compressor 7 is desired to be narrow.
Furthermore, it is preferable that the motor 11 is used as an auxiliary device, and is used in a device in which the centrifugal compressor 7 is driven at high speed by a turbine or the like.
[0039]
【The invention's effect】
The compressor of this invention can suppress the temperature rise of a stator housing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an outline of a cross section of a motor and a centrifugal compressor described in the first embodiment.
FIG. 2 shows an outline of a cross section of another embodiment of a motor and a centrifugal compressor described in the first embodiment.
FIG. 3 shows an outline of a cross section of a motor and a centrifugal compressor described in the second embodiment.
FIG. 4 shows an outline of a cross section of a motor and a centrifugal compressor described in the third embodiment.
FIG. 5 shows an outline of a cross section of a motor and a centrifugal compressor described in the fourth embodiment.
FIG. 6 shows an outline of a cross section of a motor and a centrifugal compressor described in the fifth embodiment.
FIG. 7 shows an outline of a cross section of a motor and a centrifugal compressor described in a sixth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scroll 2 Rotor blade 3 Rotor 4 Stator 5 Stator housing 6 Rotating shaft 7 Centrifugal compressor 8 Connection part 9 Space 10 Fin 11 Motor 15 Channel 20 Heat transfer member 21 Low temperature source

Claims (13)

固定子と回転子を備えるモータと、
前記固定子をカバーする固定子ハウジングと、
前記モータにより駆動される回転翼と、
前記回転翼により気体が圧送されるスクロールと、
を具備し、
前記スクロールと前記固定子ハウジングは一体に設置され、前記スクロールと前記固定子ハウジングの間に伝熱を抑制する伝熱抵抗部を有する、
圧縮機。A motor comprising a stator and a rotor;
A stator housing covering the stator;
A rotor blade driven by the motor;
A scroll in which gas is pumped by the rotary blade;
Comprising
The scroll and the stator housing are integrally installed, and have a heat transfer resistance portion that suppresses heat transfer between the scroll and the stator housing.
Compressor. 固定子と回転子を備えるモータと、
前記固定子をカバーする固定子ハウジングと、
前記モータにより駆動される回転翼と、
前記回転翼により気体が圧送されるスクロールと、
を具備し、
前記スクロールと前記固定子ハウジングは一体に設置され、前記スクロールと前記固定子ハウジングの間に凹部を有する、
圧縮機。A motor comprising a stator and a rotor;
A stator housing covering the stator;
A rotor blade driven by the motor;
A scroll in which gas is pumped by the rotary blade;
Comprising
The scroll and the stator housing are integrally installed, and have a recess between the scroll and the stator housing.
Compressor. 固定子と回転子を備えるモータと、
前記固定子をカバーする固定子ハウジングと、
前記モータにより駆動される回転翼と、
前記回転翼により気体が圧送されるスクロールと、
を具備し、
前記スクロールと前記固定子ハウジングは一体に設置され、前記スクロールと前記固定子ハウジングの間は、前記回転翼の外周から前記モータの回転軸までの距離より前記回転軸の近くで接続される、
圧縮機。A motor comprising a stator and a rotor;
A stator housing covering the stator;
A rotor blade driven by the motor;
A scroll in which gas is pumped by the rotary blade;
Comprising
The scroll and the stator housing are integrally installed, and the scroll and the stator housing are connected closer to the rotating shaft than the distance from the outer periphery of the rotor blade to the rotating shaft of the motor.
Compressor. 固定子と回転子を備えるモータと、
前記固定子をカバーする固定子ハウジングと、
前記モータにより駆動される回転翼と、
前記回転翼により気体が圧送されるスクロールと、
を具備し、
前記スクロールと前記固定子ハウジングは一体に設置され、前記スクロールと前記固定子ハウジングの間は、前記スクロールより熱伝導率の小さい物質を介して接続される、
圧縮機。A motor comprising a stator and a rotor;
A stator housing covering the stator;
A rotor blade driven by the motor;
A scroll in which gas is pumped by the rotary blade;
Comprising
The scroll and the stator housing are integrally installed, and the scroll and the stator housing are connected via a material having a lower thermal conductivity than the scroll.
Compressor. 固定子と回転子を備えたモータと、
前記固定子をカバーする固定子ハウジングと、
前記モータにより駆動される回転翼と、
前記回転翼により気体が圧送されるスクロールと、
を具備し、
前記固定子ハウジングは前記スクロールより熱伝導率の小さい物質で作製される、
圧縮機。A motor with a stator and a rotor;
A stator housing covering the stator;
A rotor blade driven by the motor;
A scroll in which gas is pumped by the rotary blade;
Comprising
The stator housing is made of a material having a lower thermal conductivity than the scroll;
Compressor. 前記スクロールは、外表面に放熱用フィンを備える、
請求項１〜５の少なくとも何れか一項に記載された圧縮機。The scroll includes heat dissipating fins on the outer surface,
The compressor as described in any one of Claims 1-5. 前記固定子ハウジングは、外表面に放熱用フィンを備える、
請求項１〜６の少なくとも何れか一項に記載された圧縮機。The stator housing includes heat dissipation fins on the outer surface,
The compressor as described in at least any one of Claims 1-6. 前記スクロールは、内部に冷却用流体が流れる冷却通路を備える、
請求項１〜７の少なくとも何れか一項に記載された圧縮機。The scroll includes a cooling passage through which a cooling fluid flows.
The compressor as described in any one of Claims 1-7. さらに、低温度部材を備え、
前記スクロールは、前記低温度部材と、前記スクロールの材料と同等以上の熱伝導率を有する部材で接続される、
請求項１〜８の少なくとも何れか一項に記載された圧縮機。Furthermore, a low temperature member is provided,
The scroll is connected to the low temperature member and a member having a thermal conductivity equal to or higher than the material of the scroll.
The compressor as described in any one of Claims 1-8. 前記低温度部材は、潤滑油配管、冷却水配管、外装板の少なくとも何れかである、
請求項９に記載された圧縮機。The low temperature member is at least one of a lubricating oil pipe, a cooling water pipe, and an exterior plate.
The compressor according to claim 9. さらに、前記回転翼を駆動するタービンを供える、
請求項１〜１０の少なくとも何れか一項に記載された圧縮機。And providing a turbine for driving the rotor blades,
The compressor as described in at least any one of Claims 1-10. 請求項１〜１１の少なくとも何れか一項に記載された圧縮機を具備する、
ターボチャージャー。Comprising the compressor according to at least one of claims 1 to 11,
Turbocharger. 請求項１〜１１の少なくとも何れか一項に記載された圧縮機を具備する、
燃料電池。Comprising the compressor according to at least one of claims 1 to 11,
Fuel cell.
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