JP2007218164A - High speed rotation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑液としてオイル等を使用した内部潤滑装置を備えたターボブロワ等の高速回転機器に関する。 The present invention relates to a high-speed rotating device such as a turbo blower provided with an internal lubricating device using oil or the like as a lubricating liquid.
ターボブロワ運転時に発生したオイルミストは、真空排気の流れに乗って、本体外部へ真空排気と同時に排出される。 Oil mist generated during operation of the turbo blower rides on the flow of vacuum exhaust and is discharged to the outside of the main body simultaneously with the vacuum exhaust.
従来、図7のように外付けオイルミストセパレータ101を使用したり、図8のようにブロワ内部へ多孔質フィルタ102を使用したりすることによりオイルミストの捕集及び回収を行っている。
図7の外付けオイルミストセパレータ101の使用や図8のブロワ内部への多孔質フィルタの使用では、捕集能力の限界、ブロワ起動・停止時の粗引き・大気開放によるオイルの引き込みがあり、運転時間及び起動回数によってオイル消費が増加する。そのため、定期的に油量を監視、管理する必要がある。 With the use of the external oil mist separator 101 of FIG. 7 and the use of the porous filter inside the blower of FIG. 8, there is a limit of the collection capacity, rough drawing at the start / stop of the blower, and oil drawing due to air release, Oil consumption increases depending on the operation time and the number of start-ups. Therefore, it is necessary to monitor and manage the oil amount regularly.
さらに、図7の外付けオイルミストセパレータの場合、重量化・大型化、構造の複雑化を避けることができない。また、図8のブロワ内部への多孔質フィルタの使用について、フィルタの目の粗さと圧力損失の制約で、ミスト捕集に有効な真空排気量の条件の範囲が限定され、幅広い運転条件でのオイルミスト排出の抑制が困難となる。 Furthermore, in the case of the external oil mist separator shown in FIG. 7, it is impossible to avoid an increase in weight / size and a complicated structure. In addition, regarding the use of the porous filter inside the blower in FIG. 8, the range of conditions of the vacuum exhaust amount effective for mist collection is limited due to the restrictions on the coarseness of the filter and the pressure loss, and it can be used under a wide range of operating conditions. It becomes difficult to suppress oil mist discharge.
本発明は上記課題を解決し、重量化・大型化、構造の複雑化を伴うことなく、しかも使用条件に制約のない、オイル消費の少ない、内部潤滑装置を備えたターボブロワ等の高速回転機器を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a high-speed rotating device such as a turbo blower equipped with an internal lubrication device that does not increase in weight, size, and complexity of the structure, and has no restrictions on use conditions, low oil consumption, and an internal lubricating device. The purpose is to provide.
上記課題を解決するため、本発明は、回転軸を回転するモータ機構を有したモータ室と、回転軸の軸受を潤滑するための潤滑液が、該回転軸に設けたポンプ機構によりタンク室から吸い上げられ、少なくとも軸受に供給された後、モータ室を通過してタンク室に回収される内部潤滑機構と、モータ室のガスを排気する排気機構とを備えた高速回転機器において、前記モータ室のガスを潤滑液内部へ導く導入手段を備え、該ガスは潤滑液内部を通過して前記排気機構により排気されるよう構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a motor chamber having a motor mechanism for rotating a rotating shaft and a lubricating liquid for lubricating a bearing of the rotating shaft from a tank chamber by a pump mechanism provided on the rotating shaft. In a high-speed rotating device having an internal lubrication mechanism that is sucked up and supplied to at least a bearing and then collected in the tank chamber through the motor chamber, and an exhaust mechanism that exhausts the gas in the motor chamber, Introducing means for introducing gas into the lubricating liquid is provided, and the gas passes through the lubricating liquid and is exhausted by the exhaust mechanism.
また、以下の構成も本発明に含まれる。
(1)前記導入手段が、潤滑液に浸漬された管状部材で構成されている。
(2)潤滑液内部に導かれたガスが潤滑液に曝されたまま排気方向に移動するよう潤滑液に遮蔽板が浸漬して設けられている。
(3)前記タンクから吸い上げられた潤滑液が外部へ排出されることを防止するため、タンクから外部への排気経路の途中に、潤滑液のトラップ用チャンバが設けられている。さらに、前記トラップ用チャンバには、潤滑液の前記タンクへの還流穴が設けられると共に、該還流穴にはタンクから潤滑液の吸い込みを防止するフィルタが設けられている。
The following configurations are also included in the present invention.
(1) The introduction means is constituted by a tubular member immersed in a lubricating liquid.
(2) A shielding plate is immersed in the lubricating liquid so that the gas guided into the lubricating liquid moves in the exhaust direction while being exposed to the lubricating liquid.
(3) In order to prevent the lubricating liquid sucked up from the tank from being discharged to the outside, a lubricating liquid trap chamber is provided in the middle of the exhaust path from the tank to the outside. Further, the trapping chamber is provided with a return hole for the lubricating liquid to the tank, and the return hole is provided with a filter for preventing the lubricating liquid from being sucked from the tank.
本発明では、ターボブロワ運転時に発生したオイルミストを、装置の重量化・大型化、構造の複雑化を伴うことなく、しかも使用条件に制約のなく、効率的にオイルサンプに回収できる。 In the present invention, the oil mist generated during the turbo blower operation can be efficiently recovered into the oil sump without increasing the weight / size of the apparatus and complicating the structure and without restricting the use conditions.
本実施例の高速回転機器について図1を用いて説明する。本実施例の高速回転機器は、例えば、ガスレーザで使用される炭酸ガスをガス循環路10途中に設けられ、高速回転するインペラ11により循環する。
A high-speed rotating device of this embodiment will be described with reference to FIG. In the high-speed rotating device of this embodiment, for example, carbon dioxide gas used in a gas laser is provided in the middle of the gas circulation path 10 and circulated by an
インペラ12は回転軸11に固定され、回転軸11とハウジング13には、それぞれモータを構成するロータ部材14とステータ部材15が固定されている。
The impeller 12 is fixed to the rotating
この回転軸11は、軸受16に軸支されるとともに、中空穴が形成され、回転軸11が浸漬されるオイルサンプ17の潤滑液を吸い上げ、軸受16に導くポンプ機構が設けられている。
The
また、モータ室18内の潤滑液のオイルミストが、ガス循環路10とモータ室18とを隔てるシール部19の隙間を通じて、ガス循環路10に混入しないよう、モータ室18にはその内部を真空排気する真空ポンプ20が接続されている。 Further, the motor chamber 18 is evacuated to prevent the oil mist of the lubricating liquid in the motor chamber 18 from entering the gas circulation path 10 through the gap of the seal portion 19 separating the gas circulation path 10 and the motor chamber 18. A vacuum pump 20 for exhausting is connected.
さらに、オイルミストを含むモータ室18のガスをオイルサンプ17を通過させてから真空ポンプ20で排気されるよう、真空ポンプ20によるモータ室18の排気経路は必ずオイルサンプ17の潤滑液を通過するよう構成されるとともに、オイルサンプ17に導かれたガスのバブルbを可及的に潤滑液に曝すよう、オイル中にノズル21を浸漬し、オイルサンプ17の深い位置でバブルbをオイル中に開放するよう構成されている。これにより、バブルbが潤滑液と接している時間を長くすることができるので、オイルミストの捕集並びに回収効率が向上する。
Further, the exhaust path of the motor chamber 18 by the vacuum pump 20 always passes through the lubricating liquid of the
なお、図2aに示したように、ノズル21そのものを延長してガスのバブルbをオイル中に導くほか、図2bに示したように、モータ室18とオイルサンプ17との仕切り部材22をオイルサンプ17の底面方向に延長して、仕切り部材22の穴23からガスのバブルbをオイル中に導くように構成してもよい。
As shown in FIG. 2a, the nozzle 21 itself is extended to guide the gas bubble b into the oil, and as shown in FIG. 2b, the
また、図1、図3に示したように、オイルサンプ17内の油面に沿って遮蔽板24を設け、オイルサンプ17内に開放されたバブルが直ぐに油面上に開放されないようにすることでも、バブルbが潤滑液と接している時間を長くすることができるので、オイルミストの捕集並びに回収効率が向上する。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, a shielding plate 24 is provided along the oil surface in the
さらに、図4に示したように、遮蔽板25に透過性素材(多孔質素材)のものを使用することで、バブルbを長時間オイル中に曝すことと、バブルbがこの遮蔽板25に浸透することで、バブルbが細分化し、オイルと接する表面積が大きくなることで、オイルミストを効果的に吸着除去することができる。これにより、油面の波打ちを抑えるとともにバブルbを細分化することにより、オイルミストの飛沫の飛散抑制も同じに行える。そして、多孔質素材であるため、オイルが浸透するので、厚さを大きくしてもオイルサンプ17中を占有する体積を抑えることも可能であり、オイルサンプ17中の油量にあまり影響を及ぼさず、気泡の細分化を促進させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, by using a permeable material (porous material) for the shielding plate 25, the bubble b is exposed to the oil for a long time, and the bubble b is applied to the shielding plate 25. By penetrating, the bubbles b are subdivided and the surface area in contact with the oil is increased, so that the oil mist can be effectively adsorbed and removed. Thereby, by suppressing the undulation of the oil surface and subdividing the bubbles b, it is possible to suppress the splash of the oil mist in the same manner. And since it is a porous material, the oil penetrates, so even if the thickness is increased, the volume occupied in the
また、図1に示したように、オイルサンプ17から真空ポンプ20への排気経路の途中に、吹き抜け防止フィルタを備えた穴30を介して、オイルトラップ用チャンバ26を設けるとともに、このチャンバ26からオイルリターン穴27を介してオイルサンプ17への還流路を形成することで、オイルサンプ17からの排気に含まれたオイルを回収できるので、オイルを再利用できるなど効果的である。
Further, as shown in FIG. 1, an
さらに、ブロワ起動・停止時の粗引き、大気開放時に発生するオイルの引き込みによる排出をより効果的に抑制するため、空間に以下の機構を組み込むことが有効である。 In addition, it is effective to incorporate the following mechanism in the space in order to more effectively suppress the roughing when the blower is started / stopped and the discharge due to the oil that is generated when the air is released.
例えば、図5に示したように、チャンバ26内にフィルタ28(板状、円筒形など)を装着し、粗引き、大気開放時にオイルサンプ17より吹き出してきたオイルミストを捕集したり、また、図6に示したように、空間(チャンバ)内に互い違いに隔壁を設けラビリンス構造29とし、粗引き、大気開放時にオイルサンプ17より吹き出してきたオイルミストを遮断して捕集することが有効である。
For example, as shown in FIG. 5, a filter 28 (plate shape, cylindrical shape, etc.) is mounted in the
11 回転軸
16 軸受
17 オイルサンプ
18 モータ室
11 Rotating shaft 16 Bearing 17 Oil sump 18 Motor chamber
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JP2006039264A JP2007218164A (en) | 2006-02-16 | 2006-02-16 | High speed rotation apparatus |
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---|---|---|---|---|
JP2012017712A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Ihi Corp | Turbo machine |
CN115342294A (en) * | 2022-07-22 | 2022-11-15 | 天津市天发重型水电设备制造有限公司 | Novel bearing oil mist collection device |
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- 2006-02-16 JP JP2006039264A patent/JP2007218164A/en active Pending
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