JP2017106330A - Turbomachine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ターボ機械に関する。 The present disclosure relates to turbomachines.
従来、ターボ機械として、回転軸を有し、冷媒ガスとしての水蒸気を圧縮する回転体を備えた圧縮機が知られており、その回転軸を軸支する軸受に潤滑剤として水を供給する技術が知られている。 Conventionally, as a turbomachine, a compressor having a rotating shaft and having a rotating body that compresses water vapor as a refrigerant gas is known, and a technique for supplying water as a lubricant to a bearing that supports the rotating shaft. It has been known.
例えば、特許文献1には、図4に示すように、水が冷媒として用いられる冷凍機300が記載されており、冷凍機300は圧縮機304を備えている。圧縮機304は、筐体322と、回転体324と、複数の軸受326と、モータ328と、シール部330と、潤滑水供給ライン332と、潤滑水排出ライン334とを備えている。筐体322の内部に回転体324、複数の軸受326、及びシール部330が設けられている。筐体322の内部には、冷媒ガスを圧縮するための圧縮室322aが設けられている。圧縮室322aの入口側の圧力は、圧縮室322aに導入された冷媒ガスとしての水蒸気が凝縮しないように例えば約7℃の水の飽和蒸気圧に設定されている。回転体324は、複数の羽根車324aと回転軸324bとを有し、モータ328の駆動力を受けて回転することにより冷媒ガスとしての水蒸気を圧縮室322aにおいて圧縮する。回転軸324bは、筐体322の内部において筐体322の軸方向に延びるように配置されている。回転軸324bは、複数の軸受326によって回転自在に軸支されている。
For example,
複数の軸受326のうちの1つは、圧縮室322aに対してモータ328と反対側に配設されている。各軸受326はすべり軸受であり、各軸受326には、潤滑剤としての水(潤滑水)が潤滑水供給ライン332を通じて供給される。軸受326の内周面と回転軸324bの外周面との間には、わずかな隙間が形成されている。軸受326に供給された潤滑水はその隙間に導入されて水膜を形成した後、その隙間から軸方向両端側へ流れ出す。この流れ出した潤滑水は、筐体22の内部の軸受326の周囲の空間326aに溜まり、潤滑水排出ライン334を通じて排出される。筐体322の内部のうち軸受326が設けられた空間326aの圧力は、約1気圧以上となっている。
One of the plurality of
シール部330は、筐体322の内部において空間326aと圧縮室322aとの間を隔てている。圧縮室322aは、空間326aに対して負圧となっているので、空間326aの潤滑水の一部がシール部330と回転軸324bとの間の隙間を通って圧縮室322a側に吸い込まれる。この際、シール部330は、大量の潤滑水が圧縮室322aへ急激に吸引されるのを抑止する。
The
特許文献1に記載の圧縮機は、耐久性を向上させる余地を有する。そこで、本開示は、高い耐久性を有するターボ機械を提供する。
The compressor described in
本開示は、
回転軸と、
液冷媒が介在した状態で前記回転軸の外周面と向かい合う軸受面を有する、前記回転軸を支持する軸受と、
前記軸受から排出される前記液冷媒が気相冷媒とともに貯留される排出空間が介在した状態で前記軸受の軸線方向における前記軸受の端面と向かい合っており、前記回転軸が挿入された貫通孔を有する隔壁と、
前記回転軸の軸線方向において前記隔壁から見て前記軸受と反対側で気相冷媒が吸入される吸入空間が介在した状態で前記隔壁と向かい合う前面を有する、前記回転軸に固定された翼車であって、前記回転軸とともに回転することにより前記吸入空間から前記気相冷媒を吸入する翼車と、を備え、
前記隔壁及び前記回転軸は、前記貫通孔を形成する面と前記回転軸の外周面との間に、前記排出空間から供給される前記気相冷媒によって満たされる絞りを形成している、
ターボ機械を提供する。
This disclosure
A rotation axis;
A bearing that supports the rotating shaft, and has a bearing surface facing the outer peripheral surface of the rotating shaft in a state where a liquid refrigerant is interposed;
The liquid refrigerant discharged from the bearing faces the end surface of the bearing in the axial direction of the bearing with a discharge space in which the liquid refrigerant is stored together with the gas-phase refrigerant, and has a through hole into which the rotating shaft is inserted. A partition,
An impeller fixed to the rotating shaft, having a front surface facing the partition wall in a state where a suction space for sucking a gas-phase refrigerant is interposed on the opposite side of the bearing as viewed from the partition wall in the axial direction of the rotating shaft. An impeller for sucking the gas-phase refrigerant from the suction space by rotating together with the rotating shaft,
The partition and the rotary shaft form a throttle filled with the gas-phase refrigerant supplied from the discharge space between a surface forming the through hole and an outer peripheral surface of the rotary shaft.
Provide turbomachinery.
上記のターボ機械は、高い耐久性を有する。 The above turbomachine has high durability.
特許文献1に記載の圧縮機304において、空間326aに溜まった潤滑水の一部がシール部330と回転軸324bとの間の隙間を通って圧縮室322a側に吸い込まれる。圧縮室322aの内部の負圧になっている箇所の圧力は、飽和蒸気圧に設定されているので、圧縮室322aに吸い込まれた潤滑水はすぐに蒸発するように思われる。しかし、圧縮室322aに吸い込まれた潤滑水の一部は蒸発するものの、蒸発の潜熱により冷却された水蒸気が凝縮して水滴となり、羽根車324aに水滴が衝突する可能性がある。このため、羽根車324aに水滴が衝突することにより羽根車324aが損傷する可能性がある。このように、圧縮機304は耐久性を向上させる余地を有する。
In the
圧縮機304の耐久性を向上させる観点から、シール部330と回転軸324bとの間の隙間よりも下方に潤滑水の液面が形成されるように、空間326aの圧力を潤滑水の温度に対して定まる飽和蒸気圧に保つことが考えられる。これにより、液相である潤滑水が圧縮室322a側に吸い込まれることを防止できる。しかし、空間326aにおける水の温度が低い場合、その温度における水の飽和蒸気圧も低いので、空間326aの圧力が低くなる。このため、軸受326の軸線方向における軸受326の端面での圧力が低下するので、空間326aに接する軸受326の端面付近において軸受326の内周面と回転軸324bの外周面との間の隙間に形成された水膜のサブクール度が小さくなる。これにより、水膜の内部でキャビテーションが発生しやすくなる。その結果、軸受326における混合潤滑による冷却能力が十分ではなく、焼付き負荷容量が低下して圧縮機304の耐久性を十分に高めることが難しくなる。ここで、「焼付き負荷容量」とは、混合潤滑状態であるすべり軸受が支えるべき荷重を増加させたときに、焼付きが発生する荷重を意味する。このように、圧縮機304の耐久性を向上させる場合、空間326aの圧力が適切に保たれる必要があるが、特許文献1にはこのような知見は何ら示唆されていない。本開示のターボ機械は、かかる知見を踏まえて案出されたものである。なお、圧縮機304の変形に関する知見は、本発明者らの考察の結果得られたものであり、この知見は先行技術ではない。
From the viewpoint of improving the durability of the
本開示の第1態様は、
回転軸と、
液冷媒が介在した状態で前記回転軸の外周面と向かい合う軸受面を有する、前記回転軸を支持する軸受と、
前記軸受から排出される前記液冷媒が気相冷媒とともに貯留される排出空間が介在した状態で前記軸受の軸線方向における前記軸受の端面と向かい合っており、前記回転軸が挿入された貫通孔を有する隔壁と、
前記回転軸の軸線方向において前記隔壁から見て前記軸受と反対側で気相冷媒が吸入される吸入空間が介在した状態で前記隔壁と向かい合う前面を有する、前記回転軸に固定された翼車であって、前記回転軸とともに回転することにより前記吸入空間から前記気相冷媒を吸入する翼車と、を備え、
前記隔壁及び前記回転軸は、前記貫通孔を形成する面と前記回転軸の外周面との間に、前記排出空間から供給される前記気相冷媒によって満たされる絞りを形成している、
ターボ機械を提供する。
The first aspect of the present disclosure is:
A rotation axis;
A bearing that supports the rotating shaft, and has a bearing surface facing the outer peripheral surface of the rotating shaft in a state where a liquid refrigerant is interposed;
The liquid refrigerant discharged from the bearing faces the end surface of the bearing in the axial direction of the bearing with a discharge space in which the liquid refrigerant is stored together with the gas-phase refrigerant, and has a through hole into which the rotating shaft is inserted. A partition,
An impeller fixed to the rotating shaft, having a front surface facing the partition wall in a state where a suction space for sucking a gas-phase refrigerant is interposed on the opposite side of the bearing as viewed from the partition wall in the axial direction of the rotating shaft. An impeller for sucking the gas-phase refrigerant from the suction space by rotating together with the rotating shaft,
The partition and the rotary shaft form a throttle filled with the gas-phase refrigerant supplied from the discharge space between a surface forming the through hole and an outer peripheral surface of the rotary shaft.
Provide turbomachinery.
第1態様によれば、排出空間に液冷媒に加えて気相冷媒が貯留されており、排出空間から供給される気相冷媒によって絞りが満たされる。これにより、排出空間に貯留された液冷媒が吸入空間に漏れ出すことが防止され、液冷媒が翼車に衝突して翼車が損傷することを防止できる。また、翼車などの発熱部品から発生した熱が回転軸を伝わることにより、排出空間が加熱され、排出空間に貯留された冷媒の飽和蒸気圧が適切に保たれる。加えて、絞りによって、排出空間と吸入空間との間に適切な圧力差が発生する。このため、回転軸の軸線方向における軸受の端面における圧力が適切に保たれ、回転軸の外周面と軸受面との間に介在する液冷媒が形成する液膜においてキャビテーションの発生が抑制される。その結果、軸受の耐久性を高めることができる。このようにして、第1態様のターボ機械が高い耐久性を有する。 According to the first aspect, the gas phase refrigerant is stored in the discharge space in addition to the liquid refrigerant, and the throttle is filled with the gas phase refrigerant supplied from the discharge space. Thereby, the liquid refrigerant stored in the discharge space is prevented from leaking into the suction space, and the liquid refrigerant can be prevented from colliding with the impeller and damaging the impeller. In addition, heat generated from a heat-generating component such as an impeller is transmitted through the rotating shaft, whereby the discharge space is heated and the saturated vapor pressure of the refrigerant stored in the discharge space is appropriately maintained. In addition, due to the restriction, an appropriate pressure difference is generated between the discharge space and the suction space. For this reason, the pressure at the end face of the bearing in the axial direction of the rotating shaft is appropriately maintained, and the occurrence of cavitation is suppressed in the liquid film formed by the liquid refrigerant interposed between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the bearing surface. As a result, the durability of the bearing can be increased. Thus, the turbomachine of the first aspect has high durability.
本開示の第2態様は、第1態様に加えて、回転軸の軸線方向において前記翼車から見て前記隔壁と反対側で前記翼車に隣接して前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸を回転させるモータをさらに備えた、ターボ機械を提供する。第2態様によれば、モータが翼車に隣接して回転軸に取り付けられているので、翼車に加えて発熱部品であるモータが排出空間の比較的近い位置に配置されている。このため、回転軸によって排出空間に伝わる熱の量が比較的大きく、排出空間に貯留された冷媒の飽和蒸気圧を高めやすい。 According to a second aspect of the present disclosure, in addition to the first aspect, the rotating shaft is attached to the rotating shaft adjacent to the impeller on the side opposite to the partition wall when viewed from the impeller in the axial direction of the rotating shaft, A turbomachine is provided, further comprising a motor for rotating the motor. According to the second aspect, since the motor is attached to the rotating shaft adjacent to the impeller, the motor which is a heat generating component in addition to the impeller is disposed at a relatively close position in the discharge space. For this reason, the amount of heat transmitted to the discharge space by the rotating shaft is relatively large, and it is easy to increase the saturated vapor pressure of the refrigerant stored in the discharge space.
本開示の第3態様は、第1態様又は第2態様に加えて、前記回転軸の外周面から前記回転軸の半径方向外側に延びつつ環状に形成され、前記排出空間において前記隔壁に隣接して配置されている環状体をさらに備えている、ターボ機械を提供する。第3態様によれば、排出空間における液冷媒の液面が上昇して液冷媒が絞りに近づいても、環状体が回転軸とともに回転することにより発生する遠心作用により、液冷媒が絞りから遠ざけられる。これにより、排出空間に貯留された液冷媒が吸入空間に漏れ出すことを防止できる。 According to a third aspect of the present disclosure, in addition to the first aspect or the second aspect, the third aspect of the present disclosure is formed in an annular shape while extending from the outer peripheral surface of the rotation shaft to the outer side in the radial direction of the rotation shaft. A turbomachine is further provided, further comprising an annular body arranged. According to the third aspect, even when the liquid refrigerant level in the discharge space rises and the liquid refrigerant approaches the throttle, the liquid refrigerant is kept away from the throttle by the centrifugal action that occurs when the annular body rotates together with the rotating shaft. It is done. Thereby, it is possible to prevent the liquid refrigerant stored in the discharge space from leaking into the suction space.
本開示の第4態様は、第1態様〜3態様のいずれか1つの態様に加えて、前記隔壁は、当該隔壁の内部に断熱構造を有する、ターボ機械を提供する。第4態様によれば、断熱構造によって、排出空間の温度及び圧力が低下することが抑制される。これにより、排出空間に接する軸受の端面付近で、回転軸の外周面と軸受面との間に介在する液冷媒が形成する液膜のサブクールが十分に大きくなり、液膜の内部におけるキャビテーションの発生が抑制されやすい。 According to a fourth aspect of the present disclosure, in addition to any one of the first to third aspects, the partition includes a turbomachine having a heat insulating structure inside the partition. According to the 4th aspect, it is suppressed by the heat insulation structure that the temperature and pressure of discharge space fall. As a result, the subcooling of the liquid film formed by the liquid refrigerant interposed between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the bearing surface becomes sufficiently large near the end face of the bearing in contact with the discharge space, and cavitation occurs inside the liquid film. Is easily suppressed.
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The following description relates to an example of the present invention, and the present invention is not limited to these.
図1に示すように、本開示のターボ機械100aは、回転軸1と、軸受4と、隔壁8と、翼車2とを備えている。ターボ機械100aは、例えばターボ圧縮機である。ターボ機械100aは、例えば、水蒸気等の所定の気相冷媒を圧縮する。回転軸1は、例えば水平方向に延びている。軸受4は、液冷媒が介在した状態で回転軸1の外周面と向かい合う軸受面4aを有し、回転軸1を支持する。軸受4は、液冷媒によって潤滑されるすべり軸受である。図1における実線の矢印は、軸受4を潤滑する液冷媒の流れを概念的に示す。隔壁8は、排出空間6が介在した状態で軸受4の軸線方向における軸受4の端面4eと向かい合っている。すなわち、軸受4の軸線方向において隔壁8と軸受4との間には排出空間6が形成されている。排出空間6には、軸受4から排出される液冷媒が気相冷媒とともに貯留される。また、隔壁8は、貫通孔8aを有する。翼車2は、回転軸1の軸線方向において隔壁8から見て軸受4と反対側で気相冷媒が吸入される吸入空間5が介在した状態で隔壁8と向かい合う前面2aを有する。翼車2は、回転軸1に固定されている。翼車2は、回転軸1とともに回転することにより吸入空間5から気相冷媒を吸入する。隔壁8及び回転軸1は、貫通孔8aを形成する面と回転軸1の外周面との間に、絞り9を形成している。絞り9は、排出空間6から供給される気相冷媒によって満たされる。
As shown in FIG. 1, the
ターボ機械100aに使用される冷媒は、例えば、常温(日本工業規格:20℃±15℃/JIS Z 8703)における飽和蒸気圧が絶対圧で大気圧よりも低い流体である。ターボ機械100aの冷媒は、例えば水である。吸入空間5には、気相冷媒が供給される。吸入空間5における気相冷媒の圧力は、大気圧よりも低く保たれている。吸入空間5における冷媒の圧力は、例えば、0.5〜5kPaAである。翼車2が回転軸1とともに回転すると、吸入空間5から吸入された気相冷媒が翼車2を通過して圧縮される。
The refrigerant used in the
図1に示すように、ターボ機械100aは、例えば、排出路10、貯留空間15、及び供給路16をさらに備えている。排出路10は、排出空間6に貯留された液冷媒をターボ機械100aの外部に排出するための流路である。貯留空間15は、回転軸1の軸線方向において軸受4から見て排出空間6の反対側に形成されている。貯留空間15には、軸受面4aと回転軸1の外周面との間に供給される液冷媒が貯留されている。供給路16は、液冷媒を貯留空間15に供給するための流路である。回転軸1の端は、貯留空間15に貯留された液冷媒に浸っている。回転軸1の内部には、回転軸1の端から回転軸1の軸線方向に延びている第一流路と、回転軸1の半径方向外側に第一流路から回転軸1の外周面まで延びている第二流路とが形成されている。貯留空間15に貯留された液冷媒は、回転軸1の回転による遠心作用により、回転軸1の内部の第一流路及び第二流路を通過して軸受面4aと回転軸1の外周面との間に供給される。供給された液冷媒は軸受面4aと回転軸1の外周面との間で液膜を形成し、回転軸1及び軸受4を潤滑するとともに冷却する。その後、一部の液冷媒は軸受4から排出空間6に排出される。回転による流体的な損失によって翼車2は発熱し、発生した熱は回転軸1によって排出空間6に伝わる。これにより、排出空間6に排出された液冷媒の一部は蒸発して気相冷媒に変化するので、排出空間6における冷媒は飽和状態(気液平衡状態)になる。このため、排出空間6が液冷媒の飽和蒸気圧に保たれており、排出空間6において液冷媒が気相冷媒とともに貯留される。なお、排出空間6における液冷媒の液面は絞り9よりも低い。
As shown in FIG. 1, the
排出空間6に貯留された冷媒は、翼車2で発生した熱に加えて、軸受4における粘性損失に伴う熱を受け取っているので、比較的高温である。例えば、排出空間6に貯留された冷媒は、吸入空間5における気相冷媒の温度よりも高い温度を有する。吸入空間5における気相冷媒も飽和状態に近く、排出空間6における冷媒の圧力(飽和蒸気圧)は、吸入空間5の圧力よりも高い。このように、排出空間6と吸入空間5との間には圧力差が生じる。この圧力差によって、排出空間6において液冷媒の蒸発により発生した気相冷媒は、絞り9を通って吸入空間5に流れ込む。この気相冷媒の流れにより排出空間6における冷媒の熱が蒸発熱として奪われることになるので、吸入空間5に流れ込む気相冷媒の流量が大きいと、排出空間6における冷媒の温度及び飽和蒸気圧が低下してしまう。しかし、ターボ機械100aにおいて、絞り9によって吸入空間5に流れ込む気相冷媒の流量が制限されており、これにより、排出空間6に貯留された冷媒の飽和蒸気圧が適切に保たれる。すなわち、排出空間6の圧力が低くなりすぎず、排出空間6と吸入空間5との間で適切な圧力差が生じる。絞り9は、このような観点から形成されており、例えば、回転軸1及び隔壁8は、排出空間6と吸入空間5との間に1kPa〜10kPaの圧力差が発生するように、絞り9を形成している。また、回転軸1の外周面と貫通孔8aを形成する面との間の平均隙間の大きさをG、貫通孔8aに挿入されている回転軸1の部分の直径をDと定義したとき、G/Dが例えば0.003〜0.01である。
Since the refrigerant stored in the
排出空間6における液冷媒の液面は絞り9よりも低く、絞り9は気相冷媒で満たされる。すなわち、排出空間6における液冷媒の液面は絞り9の最も低い部分の高さよりも低い。このため、排出空間6に貯留された液冷媒が吸入空間5に漏れ出すことが防止される。これにより、液冷媒が翼車2に衝突して翼車2が損傷することを防止できる。また、絞り9によって、排出空間6と吸入空間5との間に適切な圧力差が発生する。このため、回転軸1の軸線方向における軸受4の端面4eにおける圧力が適切に保たれ、回転軸1の外周面と軸受面4aとの間に介在する液冷媒が形成する液膜においてキャビテーションの発生が抑制される。その結果、軸受4の耐摩耗性を向上させることができ、ターボ機械100aが高い耐久性を有する。
The liquid refrigerant level in the
図1に示すように、ターボ機械100aは、例えば、回転軸1を回転させるモータ3をさらに備えている。モータ3は、回転軸1の軸線方向において翼車2から見て隔壁8と反対側で翼車2に隣接して回転軸1に取り付けられている。モータ3はロータ3a及びステータ3bを備え、ロータ3aは回転軸1に固定されている。モータ3に電力が供給されることにより、ロータ3aが回転する。このとき、モータ3が発熱する。モータ3で発生した熱は回転軸1を通って排出空間6に伝わる。モータ3は翼車2に隣接して回転軸1に位置しているので、発熱部品であるモータ3及び翼車2が排出空間6の比較的近い位置に配置されている。このため、回転軸1を通って排出空間6に伝わる熱の量が比較的大きく、排出空間6に貯留された冷媒の飽和蒸気圧が高まりやすい。
As shown in FIG. 1, the
ターボ機械100aは、様々な観点から変更可能である。ターボ機械100aは、例えば、図2に示す、ターボ機械100bのように変更されてもよい。ターボ機械100bは、特に説明をする場合を除き、ターボ機械100aと同様の構成を有する。ターボ機械100aの構成要素と同一又は対応する、ターボ機械100bの構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。ターボ機械100aに関する説明は、技術的に矛盾しない限りターボ機械100bにも適用される。
The
ターボ機械100bは、環状体11をさらに備えている。環状体11は、回転軸1の外周面から回転軸1の半径方向外側に延びつつ環状に形成され、排出空間6において隔壁8に隣接して配置されている。環状体11は、例えば、回転軸1の軸線方向において隔壁8に向かって直径が縮小するテーパー面を有する。例えば、環状体11は、回転軸1とは別部材として製造された部材であり、環状体11は、回転軸1に嵌められて固定されている。また、環状体11は、回転軸1と一体的に成形されてもよい。
The
何らかの理由で排出空間6における冷媒の加熱量が低下すると、排出空間6における飽和状態の冷媒の乾き度が低下し、排出空間6における冷媒液の液面の高さが上昇する可能性がある。排出空間6における冷媒液の液面の高さが絞り9の最も低い部分の高さを超えると、冷媒液の一部が絞り9を通過して吸入空間5に漏れ出す可能性がある。ターボ機械100bによれば、排出空間6における液冷媒の液面が上昇して液冷媒が絞り9に近づいても、環状体11が回転軸1とともに回転することにより発生する遠心作用により、液冷媒が絞り9から遠ざけられる。これにより、排出空間6に貯留された液冷媒が吸入空間5に漏れ出すことを防止できる。また、排出空間6の乾き度を増加させるために、絞り9による圧力損失を低下させて排出空間6における圧力を下げる必要がなくなる。このため、排出空間6に接する軸受4の端面4e付近で、回転軸1の外周面と軸受面4aとの間に介在する液冷媒が形成する液膜のサブクールが十分に大きくなり、液膜の内部におけるキャビテーションの発生が抑制されやすい。その結果、軸受4の耐摩耗性を向上させることができ、ターボ機械100bが高い耐久性を有する。
When the heating amount of the refrigerant in the
ターボ機械100aは、例えば、図3に示す、ターボ機械100cのように変更されてもよい。ターボ機械100cは、特に説明をする場合を除き、ターボ機械100aと同様の構成を有する。ターボ機械100aの構成要素と同一又は対応する、ターボ機械100cの構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。ターボ機械100aに関する説明は、技術的に矛盾しない限りターボ機械100cにも適用される。
The
ターボ機械100cにおいて、隔壁8は、隔壁8の内部に断熱構造12を有する。また、ターボ機械100cは、ターボ機械100bと同様に環状体11を備えている。ターボ機械100cにおいて環状体11は省略されてもよい。断熱構造12は、例えば、真空空間を形成している。断熱構造12は、ガラスウールなどの断熱材によって形成されてもよい。
In the
排出空間6に貯留された冷媒が有する熱の一部は、絞り9を通過する気相冷媒の流れによる蒸発熱としてのみでなく、隔壁8における熱伝導によっても吸入空間5へ伝わる。ターボ機械100cによれば、断熱構造12により、排出空間6の温度及び排出空間6における冷媒の飽和蒸気圧の低下が抑制される。このため、排出空間6に接する軸受4の端面4e付近で、回転軸1の外周面と軸受面4aとの間に介在する液冷媒が形成する液膜のサブクールが十分に大きくなり、液膜の内部におけるキャビテーションの発生が抑制されやすい。これにより、軸受4の耐摩耗性を向上させることができ、ターボ機械100cが高い耐久性を有する。
Part of the heat of the refrigerant stored in the
本開示のターボ機械は、ターボ冷凍機及び業務用空調機等の空調製品に利用可能な冷凍サイクル装置の圧縮機に有用である。 The turbo machine of the present disclosure is useful for a compressor of a refrigeration cycle apparatus that can be used for air-conditioning products such as a turbo refrigerator and a commercial air conditioner.
1 回転軸
2 翼車
2a 前面
3 モータ
4 軸受
4a 軸受面
4e 端面
5 吸入空間
6 排出空間
8 隔壁
8a 貫通孔
9 絞り
11 環状体
100a、100b、100c ターボ機械
DESCRIPTION OF
Claims (4)
液冷媒が介在した状態で前記回転軸の外周面と向かい合う軸受面を有する、前記回転軸を支持する軸受と、
前記軸受から排出される前記液冷媒が気相冷媒とともに貯留される排出空間が介在した状態で前記軸受の軸線方向における前記軸受の端面と向かい合っており、前記回転軸が挿入された貫通孔を有する隔壁と、
前記回転軸の軸線方向において前記隔壁から見て前記軸受と反対側で気相冷媒が吸入される吸入空間が介在した状態で前記隔壁と向かい合う前面を有する、前記回転軸に固定された翼車であって、前記回転軸とともに回転することにより前記吸入空間から前記気相冷媒を吸入する翼車と、を備え、
前記隔壁及び前記回転軸は、前記貫通孔を形成する面と前記回転軸の外周面との間に、前記排出空間から供給される前記気相冷媒によって満たされる絞りを形成している、
ターボ機械。 A rotation axis;
A bearing that supports the rotating shaft, and has a bearing surface facing the outer peripheral surface of the rotating shaft in a state where a liquid refrigerant is interposed;
The liquid refrigerant discharged from the bearing faces the end surface of the bearing in the axial direction of the bearing with a discharge space in which the liquid refrigerant is stored together with the gas-phase refrigerant, and has a through hole into which the rotating shaft is inserted. A partition,
An impeller fixed to the rotating shaft, having a front surface facing the partition wall in a state where a suction space for sucking a gas-phase refrigerant is interposed on the opposite side of the bearing as viewed from the partition wall in the axial direction of the rotating shaft. An impeller for sucking the gas-phase refrigerant from the suction space by rotating together with the rotating shaft,
The partition and the rotary shaft form a throttle filled with the gas-phase refrigerant supplied from the discharge space between a surface forming the through hole and an outer peripheral surface of the rotary shaft.
Turbo machine.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017081810A1 (en) * | 2015-11-13 | 2018-07-19 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | Centrifugal compressor |
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2015
- 2015-12-07 JP JP2015238532A patent/JP2017106330A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2017081810A1 (en) * | 2015-11-13 | 2018-07-19 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | Centrifugal compressor |
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