JP2020125695A - Turbo type fluid machine - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、ターボ式流体機械に関する。 This specification relates to a turbo fluid machine.
特許文献1に開示されているように、ハウジング、インペラ、およびシャフトを備えたターボ式流体機械が知られている。インペラはハウジングのインペラ室内に配置される。インペラが回転することにより、流体は吸入ポートを通して機内に取りこまれ、下流側に圧送される。 As disclosed in Patent Document 1, a turbo fluid machine including a housing, an impeller, and a shaft is known. The impeller is located within the impeller chamber of the housing. As the impeller rotates, the fluid is taken into the machine through the suction port and pumped downstream.
インペラ室内のうちのインペラの背面側にはインペラ背面領域が形成される。流体の圧送に伴いインペラ背面圧は高くなる。背面圧は、吸入ポートの入口側に向かってインペラを変位させるように作用する。背面圧の増加を抑制するために、背面領域に非接触式のラビリンスシール構造を形成することが考えられる。背面領域はラビリンスにより内径側空間と外径側空間とに分けられる。内径側空間は、たとえばハウジング内の空間を介して大気圧に接続される。背面圧の増加は内径側空間の存在によって抑制される。 An impeller back surface region is formed on the back surface side of the impeller in the impeller chamber. The back pressure of the impeller increases as the fluid is pumped. The back pressure acts to displace the impeller toward the inlet side of the suction port. It is conceivable to form a non-contact type labyrinth seal structure in the back surface region in order to suppress an increase in back surface pressure. The back surface region is divided into an inner diameter side space and an outer diameter side space by a labyrinth. The space on the inner diameter side is connected to the atmospheric pressure via, for example, the space in the housing. The increase in back pressure is suppressed by the presence of the space on the inner diameter side.
特に、高速回転するインペラの背面部にシール構造を形成する場合、耐久性等の点から、非接触式のシール構造が採用されうる。隙間を形成するための部材(突起等)、すなわち、シール構造を形成して背面圧の増加を抑制するための部材は、インペラ背面部に接しない範囲でできるだけインペラ背面部に接近するように設けられる。これにより、外径側空間における高圧および内径側空間における低圧がより得やすくなり、圧送効率の維持もしくは向上、および背面圧の増加抑制が可能となる。しかしながら、シール構造を形成して背面圧の増加を抑制するための部材とインペラ背面部とを接近させることにより、当該部材とインペラ背面部とが相互に接触または強接触する可能性が高くなる。 In particular, when a seal structure is formed on the back surface of an impeller that rotates at high speed, a non-contact type seal structure can be adopted from the viewpoint of durability and the like. The member (protrusion, etc.) for forming the gap, that is, the member for forming the seal structure and suppressing the increase of the back pressure is provided as close as possible to the back surface of the impeller without contacting the back surface of the impeller. To be Thereby, the high pressure in the outer diameter side space and the low pressure in the inner diameter side space are more easily obtained, and it becomes possible to maintain or improve the pumping efficiency and suppress the increase of the back pressure. However, by bringing the member for forming the seal structure to suppress the increase of the back pressure and the impeller back surface portion close to each other, there is a high possibility that the member and the impeller back surface portion are in mutual contact or strong contact with each other.
本明細書は、シール構造を形成して背面圧の増加を抑制するための部材とインペラ背面部とが接触したとしても不具合が生じにくい構成を備えたターボ式流体機械を開示することを目的とする。 An object of the present specification is to disclose a turbo type fluid machine having a structure in which a defect is unlikely to occur even if a member for forming a seal structure to suppress an increase in back pressure and the impeller back surface come into contact with each other. To do.
本開示に基づくターボ式流体機械は、軸受により支持されたシャフトと、円板状の基板と、上記基板に形成されて流体を圧送するブレードとを有し、上記シャフトに一体回転可能に固定され、上記基板における上記ブレードと反対側が背面部とされたインペラと、上記背面部に間隔を有して対向する壁面部を有し、軸方向における上記壁面部と上記背面部との間にインペラ背面領域を形成するハウジングと、上記シャフトの周囲を取り囲む筒形状を有し、一端が上記壁面部に固定されるとともに、他端が上記背面部と対向して上記背面部との間に隙間を形成する端面部を形成しており、上記インペラの上記軸方向の変位に応じて、上記軸方向に伸縮して上記端面部の位置を変更する区画部材と、を備え、上記インペラ背面領域において、上記区画部材よりも内径側の圧力が、上記区画部材よりも外径側の圧力よりも低くなるようにした。 A turbo type fluid machine according to the present disclosure includes a shaft supported by bearings, a disc-shaped substrate, and a blade formed on the substrate to pump a fluid, and fixed to the shaft so as to be integrally rotatable. The impeller back surface is provided between the wall surface portion and the back surface portion in the axial direction, and the impeller surface of the substrate opposite to the blade is a back surface portion and the wall surface portion facing the back surface portion with a space. It has a tubular shape that surrounds the housing that defines the region and the shaft, and has one end fixed to the wall surface portion and the other end facing the back surface portion and forming a gap between the back surface portion and the back surface portion. And a partitioning member that expands and contracts in the axial direction to change the position of the end surface portion in accordance with the displacement of the impeller in the axial direction. The pressure on the inner diameter side of the partition member is set to be lower than the pressure on the outer diameter side of the partition member.
上記構成によれば、区画部材がインペラの軸方向の変位に応じて軸方向に伸縮することにより、軸方向における区画部材の端面部の位置が変更される。区画部材とインペラ背面部とが接触したとしても、これらの間に発生する接触圧や衝撃などは、区画部材が剛体、たとえば単なる突起のみから構成される場合に比べて小さくすることができ、ひいては不具合が生じにくい構成を備えたターボ式流体機械とすることができる。 According to the above configuration, the partition member expands and contracts in the axial direction according to the displacement of the impeller in the axial direction, thereby changing the position of the end surface portion of the partition member in the axial direction. Even if the partition member comes into contact with the impeller back surface part, the contact pressure or impact generated between them can be made smaller than that in the case where the partition member is made of a rigid body, for example, a mere protrusion. The turbo fluid machine can be provided with a configuration that does not easily cause a problem.
上記ターボ式流体機械においては、上記区画部材は、上記端面部と上記壁面部との間に設けられ、弾性変形することにより上記端面部の上記軸方向における位置を変更可能な弾性変形部を含み、上記弾性変形部は、上記軸方向に沿って延びる筒状部と、上記筒状部に対して径方向内側または径方向外側に突出する折り返し部と、を含み、上記折り返し部の上記軸方向における弾性変形によって、上記端面部の上記軸方向における位置が変更されてもよい。 In the turbo type fluid machine, the partition member includes an elastically deformable portion that is provided between the end surface portion and the wall surface portion and that is capable of elastically deforming to change the position of the end surface portion in the axial direction. The elastically deformable portion includes a tubular portion that extends along the axial direction and a folded portion that projects radially inward or radially outward of the tubular portion, and the axial direction of the folded portion. The position of the end surface portion in the axial direction may be changed by elastic deformation in.
上記構成によれば、弾性変形部は、いわゆるベローズ(蛇腹)構造を呈しており、たとえば、樹脂成型などによって区画部材を容易に作製できる。 According to the above configuration, the elastically deformable portion has a so-called bellows structure, and the partition member can be easily manufactured by, for example, resin molding.
上記ターボ式流体機械においては、上記筒状部は、第1筒状部および第2筒状部を含み、上記軸方向における上記第1筒状部と上記第2筒状部との間に上記折り返し部が設けられていてもよい。 In the turbo fluid machine, the tubular portion includes a first tubular portion and a second tubular portion, and the tubular portion is provided between the first tubular portion and the second tubular portion in the axial direction. A folded-back portion may be provided.
上記構成によれば、第1筒状部はたとえば加硫接着によって容易に壁面部に接合可能である。第2筒状部の端面が、たとえば平坦な端面部を構成していることにより、背面部と端面部との間の隙間の設計ないし設定も容易となる。 According to the above configuration, the first tubular portion can be easily joined to the wall surface portion by vulcanization adhesion, for example. Since the end surface of the second tubular portion constitutes, for example, a flat end surface portion, it is easy to design or set the gap between the back surface portion and the end surface portion.
上記ターボ式流体機械においては、上記折り返し部は、上記筒状部に対して上記径方向外側に突出する第1折り返し部と、上記筒状部に対して上記径方向内側に突出する第2折り返し部と、を含んでもよい。 In the turbo type fluid machine, the folded-back portion includes a first folded-back portion that projects radially outward with respect to the tubular portion and a second folded-back portion that projects radially inward with respect to the tubular portion. Parts, and may be included.
上記構成によれば、区画部材よりも外径側の高圧は、第1折り返し部の軸方向における寸法が短くなるように第1折り返し部に作用する。一方、区画部材よりも外径側の高圧は、第2折り返し部の軸方向における寸法が長くなるように第2折り返し部に作用する。当該構成によれば区画部材の全体の軸方向における寸法が、高圧および低圧の影響によって変動されることを抑制可能となる。 According to the above configuration, the high pressure on the outer diameter side of the partition member acts on the first folded portion so that the dimension of the first folded portion in the axial direction becomes shorter. On the other hand, the high pressure on the outer diameter side of the partition member acts on the second folded portion so that the axial dimension of the second folded portion becomes longer. With this configuration, it is possible to suppress the overall axial dimension of the partition member from being changed by the influence of high pressure and low pressure.
上記ターボ式流体機械においては、上記区画部材は、ゴム製の本体部と、上記本体部よりも高い剛性を有する補強部材と、を含んでいてもよい。 In the turbo type fluid machine, the partition member may include a main body made of rubber and a reinforcing member having higher rigidity than the main body.
上記構成によれば、本体部が弾性変形する際、補強部材の存在により、径方向内側または外側に倒れるように本体部が弾性変形することは抑制される。 According to the above configuration, when the main body is elastically deformed, the presence of the reinforcing member suppresses the main body from elastically deforming so as to fall inward or outward in the radial direction.
上記ターボ式流体機械においては、上記区画部材は、上記端面部と上記壁面部との間に設けられ、弾性変形することにより上記端面部の上記軸方向における位置を変更可能な弾性変形部を含み、上記弾性変形部は、上記端面部を形成する移動体と、上記移動体と上記壁面部との間に設けられた1つ以上のバネと、を含み、上記バネの弾性変形により上記移動体の上記軸方向における位置を変更させてもよい。 In the turbo type fluid machine, the partition member includes an elastically deformable portion that is provided between the end surface portion and the wall surface portion and that is capable of elastically deforming to change the position of the end surface portion in the axial direction. The elastically deformable portion includes a moving body that forms the end surface portion and one or more springs provided between the moving body and the wall surface portion, and the moving body is elastically deformed by the spring. You may change the position in the said axial direction.
上記構成によれば、移動体とバネとをそれぞれ独立して設計ないし作成することが可能となり、背面部と端面部との間の隙間の設計ないし設定が容易となる。 According to the above configuration, it is possible to design or create the moving body and the spring independently of each other, and it is easy to design or set the gap between the back surface portion and the end surface portion.
上記ターボ式流体機械においては、上記壁面部には、上記移動体の上記軸方向における移動を案内するガイド部材が立設されていてもよい。 In the turbo fluid machine, a guide member for guiding the movement of the moving body in the axial direction may be provided upright on the wall surface portion.
上記構成によれば、区画部材よりも外径側から高圧が作用したとしても、移動体は軸方向に安定して移動しやすい。 According to the above configuration, even if a high pressure acts from the outer diameter side of the partition member, the moving body can easily move stably in the axial direction.
上記ターボ式流体機械においては、上記ガイド部材は、上記背面部に対向する頂面部を有し、上記移動体は、上記頂面部から上記背面部の側に突出していてもよい。 In the turbo type fluid machine, the guide member may have a top surface portion facing the back surface portion, and the movable body may project from the top surface portion toward the back surface portion.
上記構成によれば、頂面部の存在によって、区画部材よりも外径側の高圧が移動体に作用することが抑制される。 According to the above configuration, the presence of the top surface portion suppresses the high pressure on the outer diameter side of the partition member from acting on the moving body.
本明細書に開示されたターボ式流体機械によれば、シール構造を形成して背面圧の増加を抑制するための部材とインペラ背面部とが接触したとしても不具合を生じにくくすることができる。 According to the turbo fluid machine disclosed in the present specification, even if the member for forming the seal structure to suppress the increase of the back pressure and the impeller back surface come into contact with each other, it is possible to prevent the trouble from occurring easily.
実施の形態におけるターボ式流体機械について、以下、図面を参照しながら説明する。以下の説明において同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 A turbo fluid machine according to an embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts and corresponding parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description may not be repeated.
[実施の形態1]
図1に示すように、ターボ式流体機械100は、ハウジング10、シャフト20、インペラ30および区画部材40(図2)を備える。ハウジング10は、フロントハウジング11、支持プレート12、センターハウジング13、シリンダ14およびリヤハウジング15を含む。ハウジング10を構成するこれらの部材は軸方向(シャフト20の中心軸20cが延びる方向)に順に結合される。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, the
ハウジング10には、吸入ポート11a、インペラ室11b、ディフューザ通路11c、吐出室11d、吐出ポート11eおよびモータ室14aが形成される。モータ室14aには、モータ16(ステータ17およびロータ18)およびシャフト20が配置される。シャフト20は大径部21および内輪22を有し、支持プレート12の軸孔12bを通過するように配置される。シャフト20の一端側(インペラ室11b内)にインペラ30が設けられ、シャフト20の他端側に内輪23が設けられる。
The
ハウジング10の内部にはスラストフォイル軸受24およびラジアルフォイル軸受25,26が設けられる。ラジアルフォイル軸受25,26は、内輪22,23の外周側にそれぞれ設けられる。シャフト20はこれらの軸受によって支持され、ロータ18およびインペラ30とともに回転する。
Inside the
インペラ30は、円板状の基板30aと、基板30aに形成されて流体を圧送するブレード30bとを有している。インペラ30は、シャフト20に一体回転可能に固定されており、基板30aにおけるブレード30bと反対側が背面部31(インペラ背面部)とされている。
The
図1,図2に示すように、ハウジング10(ここでは支持プレート12)は、インペラ30の背面部31に間隔を有して対向する壁面部12aを有する。インペラ30がインペラ室11b内に配置されることで、軸方向における壁面部12aと背面部31との間には背面領域32(インペラ背面領域)が形成される。インペラ室11bは背面領域32および軸孔12bを介してモータ室14aに連通している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 10 (here, the support plate 12) has
本実施の形態においては、区画部材40が壁面部12aに設けられている。区画部材40は、シャフト20の周囲を取り囲む筒形状を有する。区画部材40の軸方向における一端は、壁面部12aに固定されている。区画部材40の軸方向における他端は、背面部31と対向して背面部31との間に隙間38を形成する、端面部41を形成している。
In the present embodiment,
背面領域32においては、区画部材40よりも内径側の圧力が、区画部材40よりも外径側の圧力よりも低くなるように設定される。すなわち、区画部材40の存在は、背面領域32を、内径側空間33と外径側空間34とに分けている(区画している)。シリンダ14には開口14bが設けられる。内径側空間33は、軸孔12b、モータ室14aおよび開口14bを介して外部空間Sに接続されている。内径側空間33は、外径側空間34以外の空間である外部空間Sに、外径側空間34を介することなく連通している。外部空間Sは大気圧である。一方、内径側空間33と外径側空間34とは、隙間38を介して連通しており、流体がこの隙間を絞りとして通過することにより、流体の圧送時には、内径側空間33の圧力が外径側空間34の圧力よりも低くなる。
In the
図2に示すように、区画部材40は弾性変形部42を含む。端面部41は、端面部41と背面部31との間に隙間38を形成する。弾性変形部42は、端面部41と壁面部12aとの間に設けられており、インペラ30の軸方向の変位に応じて軸方向に伸縮して端面部41の位置を変更する。弾性変形部42は、ゴムなどの樹脂から形成されるとよい。
As shown in FIG. 2, the
(作用および効果)
ターボ式流体機械100は、たとえば空気圧縮機として燃料電池システムに用いられる。ロータ18が回転することによりインペラ30がインペラ室11b内で回転する。外部の流体としての空気が吸入ポート11aから吸入され、ディフューザ通路11cで空気の運動エネルギーが圧力エネルギーに変換されて圧縮され、圧縮された空気が吐出室11dへ圧送される。吐出室11d内の高圧の空気が燃料電池システムのスタックに供給される。
(Action and effect)
The
流体の圧送に伴い背面領域32内の圧力(インペラ背面圧)は高くなる。背面圧は、吸入ポート11aの入口側に向かってインペラ30を変位させるように作用する。本実施の形態においては、背面領域32が低圧の内径側空間33と高圧の外径側空間34とに分けられており、隙間38を介してこれらの両空間は連通している。背面圧の増加は内径側空間33の存在によって抑制されており、ひいては吸入ポート11aの入口側に向かってインペラ30が変位することも抑制されている。スラストフォイル軸受24がシャフト20の大径部21から過剰な力を受けることも抑制されている。
The pressure in the back surface region 32 (impeller back surface pressure) increases as the fluid is pumped. The back pressure acts to displace the
外径側空間34から内径側空間33への流体の漏れが増加することは、圧縮効率の減少に繋がり得る。非接触式のシール構造(隙間38)を形成するための区画部材40は、漏れを少なくするために、インペラ30の背面部31に接しない範囲でできるだけ背面部31に接近するように設けられる。区画部材40と背面部31とを接近させることにより、区画部材40と背面部31とが相互に接触する可能性は高くなる。
An increase in fluid leakage from the outer
これに対し、本実施の形態では区画部材40がインペラ30の軸方向の変位に応じて軸方向に伸縮することにより、軸方向における区画部材40の端面部41の位置が変更される。区画部材40と背面部31との間には、インペラ30の変位しうる範囲に応じて隙間38が設定されるが、区画部材40の端面部41と背面部31とが接触したとしても、接触時に弾性変形部42が弾性変形する。これらの間に発生する接触圧や衝撃などは、区画部材が剛体、たとえば単なる突起のみから構成される場合に比べて小さくすることができ、ひいては不具合が生じにくい構成を備えたターボ式流体機械とすることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
(実施の形態1に関する他の構成1)
図2に示すように、本実施の形態においては、弾性変形部42は、軸方向に沿って延びる筒状部43と、筒状部43に対して径方向外側にU字状に突出する折り返し部44とを含む。折り返し部44の軸方向における弾性変形によって、端面部41の軸方向における位置が変更される。
(Other Configuration 1 for Embodiment 1)
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the elastically
弾性変形部42は、いわゆるベローズ(蛇腹)構造を呈しており、たとえば、樹脂成型などによって区画部材40を容易に作製できる。折り返し部44は筒状部43に対して径方向内側に突出していてもよく、折り返し部44はV字状形状等、任意の突出形状を有していてもよい。
The elastically
(実施の形態1に関する他の構成2)
本実施の形態においては、区画部材40の筒状部43は、第1筒状部43aおよび第2筒状部43bを含む。軸方向における第1筒状部43aと第2筒状部43bとの間に折り返し部44が設けられている。第1筒状部43aはたとえば加硫接着によって容易に壁面部12aに接合可能である。第2筒状部43bの端面が、たとえば平坦な端面部41を構成していることにより、背面部31と端面部41との間の隙間38の設計ないし設定も容易となる。
(Other Configuration 2 of First Embodiment)
In the present embodiment, the
[実施の形態1の変形例1]
図3は、実施の形態1の変形例1における区画部材40Aを示す断面斜視図である。区画部材40Aにおいては、折り返し部44が第1折り返し部44aおよび第2折り返し部44bを含む。第1折り返し部44aは、筒状部43に対して径方向外側(すなわち外径側空間34の側)に突出し、第2折り返し部44bは、筒状部43に対して径方向内側(すなわち内径側空間33の側)に突出している。
[Modification 1 of Embodiment 1]
FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing a
上述のとおり、内径側空間33には低圧が形成され、外径側空間34には高圧が形成される。外径側空間34の高圧は、第1折り返し部44aの軸方向における寸法が短くなるように第1折り返し部44aに作用する(矢印AR1,AR2)。一方、外径側空間34の高圧は、第2折り返し部44bの軸方向における寸法が長くなるように第2折り返し部44bに作用する(矢印AR3,AR4)。当該構成によれば区画部材40Aの全体の軸方向における寸法が、高圧および低圧の影響により変動することを(上述の実施の形態1の区画部材40の場合に比べて)抑制可能となる。
As described above, a low pressure is formed in the inner
[実施の形態1の変形例2]
図4は、実施の形態1の変形例2における区画部材40Bを示す断面斜視図である。区画部材40Bにおいては、弾性変形部42が、本体部42a、頭部42bおよび補強部材42cを含む。区画部材40,40Aの場合とは異なり、本体部42aには折り返し部44が設けられていなくてもよい。本体部42aはゴム製であり、本体部42a自身が軸方向に弾性変形可能である。
[Modification 2 of Embodiment 1]
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view showing a
隙間形成の便宜のため、頭部42bは本体部42aよりも高い剛性を有する部材から、より高い精度で構成されてもよい。補強部材42cはたとえば円形コイルから構成され、本体部42aの内部に埋設されている。本体部42aが弾性変形する際、補強部材42cの存在により、径方向内側または外側に倒れるように本体部42aが弾性変形することは抑制される。
For convenience of forming the gap, the
[実施の形態2]
図5は、実施の形態2における区画部材40Cを示す断面図である。図6は、図5中のVI−VI線に沿った矢視断面図である。区画部材40Cにおいては、弾性変形部42が、端面部41を形成する移動体45と、移動体45と壁面部12aとの間に設けられた1つ以上(本実施の形態では6つ)のバネ46とを含み、バネ46の弾性変形により移動体45の軸方向における位置、ひいては端面部41の軸方向における位置を変更させる。移動体45とバネ46とをそれぞれ独立して設計ないし作成することが可能となり、背面部31と端面部41との間の隙間38の設計ないし設定が容易となる。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a sectional view showing a
好適には、壁面部12aには、移動体45の軸方向における移動を案内するガイド部材47が立設されているとよい。高圧が外径側空間34の側から作用したとしても、バネ46が軸方向に安定して弾性変形することが可能となる。ここでは、ガイド部材47は内壁部47aと外壁部47bとを含む。外壁部47bには、背面部31に対向する頂面部47tが形成される。移動体45は頂面部47tから背面部31の側に突出している。頂面部47tの存在によって、外径側空間34の高圧が移動体45に作用することが抑制される。
Preferably, a
移動体45に段差45aを設けて、頂面部47tに段差45aが当接するように構成してもよい。たとえば、頂面部47tに段差45aが当接するようにバネ46は移動体45を付勢する。当接状態を形成している移動体45の位置に基づき、背面部31と端面部41との間の隙間38の設計ないし設定が容易となる。
The
[実施の形態3]
図7は、実施の形態3におけるターボ式流体機械100Mを示す断面図である。ターボ式流体機械100Mにおいては、フロントハウジング11および支持プレート12に連通路11h,12hが形成されている。内径側空間33は、軸孔12bおよび連通路11h,12hを介して吸入ポート11aに接続されている。当該構成においても、内径側空間33は、外径側空間34以外の空間である空間(吸入ポート11a)に、外径側空間34を介することなく連通していることとなり、流体の圧送時には、内径側空間33の圧力が外径側空間34の圧力よりも低くなる。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a sectional view showing a
以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments have been described above, the above disclosure is illustrative in all points and not restrictive. The technical scope of the present invention is shown by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
10 ハウジング、11 フロントハウジング、11a 吸入ポート、11b インペラ室、11c ディフューザ通路、11d 吐出室、11e 吐出ポート、11h,12h 連通路、12 支持プレート、12a 壁面部、12b 軸孔、13 センターハウジング、14 シリンダ、14a モータ室、14b 開口、15 リヤハウジング、16 モータ、17 ステータ、18 ロータ、20 シャフト、20c 中心軸、21 大径部、22,23 内輪、24 スラストフォイル軸受(軸受)、25,26 ラジアルフォイル軸受(軸受)、30 インペラ、30a 基板、30b ブレード、31 背面部(インペラ背面部)、32 背面領域(インペラ背面領域)、33 内径側空間、34 外径側空間、38 隙間、40,40A,40B,40C 区画部材、41 端面部、42 弾性変形部、42a 本体部、42b 頭部、42c 補強部材、43 筒状部、43a 第1筒状部、43b 第2筒状部、44 折り返し部、44a 第1折り返し部、44b 第2折り返し部、45 移動体、45a 段差、46 バネ、47 ガイド部材、47a 内壁部、47b 外壁部、47t 頂面部、100,100M ターボ式流体機械、AR1,AR2,AR3,AR4 矢印、S 外部空間。 10 housing, 11 front housing, 11a suction port, 11b impeller chamber, 11c diffuser passage, 11d discharge chamber, 11e discharge port, 11h, 12h communication passage, 12 support plate, 12a wall surface portion, 12b shaft hole, 13 center housing, 14 Cylinder, 14a Motor chamber, 14b Opening, 15 Rear housing, 16 Motor, 17 Stator, 18 Rotor, 20 Shaft, 20c Central axis, 21 Large diameter part, 22,23 Inner ring, 24 Thrust foil bearing (bearing), 25, 26 Radial foil bearing (bearing), 30 impeller, 30a substrate, 30b blade, 31 back surface (impeller back surface), 32 back surface area (impeller back surface area), 33 inner diameter side space, 34 outer diameter side space, 38 gap, 40, 40A, 40B, 40C partitioning member, 41 end face part, 42 elastic deformation part, 42a main body part, 42b head part, 42c reinforcing member, 43 tubular part, 43a first tubular part, 43b second tubular part, 44 folded back Part, 44a first folded part, 44b second folded part, 45 moving body, 45a step, 46 spring, 47 guide member, 47a inner wall part, 47b outer wall part, 47t top surface part, 100, 100M turbo fluid machine, AR1, AR2, AR3, AR4 Arrows, S External space.
Claims (8)
円板状の基板と、前記基板に形成されて流体を圧送するブレードとを有し、前記シャフトに一体回転可能に固定され、前記基板における前記ブレードと反対側が背面部とされたインペラと、
前記背面部に間隔を有して対向する壁面部を有し、軸方向における前記壁面部と前記背面部との間にインペラ背面領域を形成するハウジングと、
前記シャフトの周囲を取り囲む筒形状を有し、一端が前記壁面部に固定されるとともに、他端が前記背面部と対向して前記背面部との間に隙間を形成する端面部を形成しており、前記インペラの前記軸方向の変位に応じて、前記軸方向に伸縮して前記端面部の位置を変更する区画部材と、を備え、
前記インペラ背面領域において、前記区画部材よりも内径側の圧力が、前記区画部材よりも外径側の圧力よりも低くなるようにした、
ターボ式流体機械。 A shaft supported by bearings,
A disc-shaped substrate, and a blade formed on the substrate for pumping fluid, fixed integrally rotatably to the shaft, the impeller on the side opposite to the blade of the substrate is a back surface part, and
A housing having wall surfaces facing each other with a space in the back surface, and forming an impeller back surface region between the wall surface and the back surface in the axial direction;
It has a cylindrical shape surrounding the periphery of the shaft, one end of which is fixed to the wall surface portion, and the other end of which forms an end face portion that faces the back face portion and forms a gap between the back face portion. And a partitioning member that expands and contracts in the axial direction to change the position of the end surface portion according to the displacement of the impeller in the axial direction,
In the impeller back surface region, the pressure on the inner diameter side of the partition member is lower than the pressure on the outer diameter side of the partition member,
Turbo fluid machine.
前記弾性変形部は、
前記軸方向に沿って延びる筒状部と、
前記筒状部に対して径方向内側または径方向外側に突出する折り返し部と、を含み、
前記折り返し部の前記軸方向における弾性変形によって、前記端面部の前記軸方向における位置が変更される、
請求項1に記載のターボ式流体機械。 The partitioning member is provided between the end surface portion and the wall surface portion, and includes an elastically deformable portion that is elastically deformable to change the position of the end surface portion in the axial direction,
The elastic deformation portion,
A tubular portion extending along the axial direction,
A folded portion that projects radially inward or radially outward with respect to the tubular portion,
By the elastic deformation of the folded portion in the axial direction, the position of the end surface portion in the axial direction is changed.
The turbo fluid machine according to claim 1.
前記軸方向における前記第1筒状部と前記第2筒状部との間に前記折り返し部が設けられている、
請求項2に記載のターボ式流体機械。 The tubular portion includes a first tubular portion and a second tubular portion,
The folded portion is provided between the first tubular portion and the second tubular portion in the axial direction,
The turbo fluid machine according to claim 2.
請求項2または3に記載のターボ式流体機械。 The folded-back portion includes a first folded-back portion that projects outward in the radial direction with respect to the tubular portion, and a second folded-back portion that projects inward in the radial direction with respect to the tubular portion.
The turbo fluid machine according to claim 2 or 3.
請求項1に記載のターボ式流体機械。 The partition member includes a main body made of rubber and a reinforcing member having a rigidity higher than that of the main body.
The turbo fluid machine according to claim 1.
前記弾性変形部は、前記端面部を形成する移動体と、前記移動体と前記壁面部との間に設けられた1つ以上のバネと、を含み、前記バネの弾性変形により前記移動体の前記軸方向における位置を変更させる、
請求項1に記載のターボ式流体機械。 The partitioning member is provided between the end surface portion and the wall surface portion, and includes an elastically deformable portion that is elastically deformable to change the position of the end surface portion in the axial direction,
The elastically deformable portion includes a moving body that forms the end surface portion and one or more springs provided between the moving body and the wall surface portion, and elastically deforming the spring causes the moving body to move. Changing the position in the axial direction,
The turbo fluid machine according to claim 1.
請求項6に記載のターボ式流体機械。 On the wall surface portion, a guide member for guiding the movement of the moving body in the axial direction is provided upright.
The turbo fluid machine according to claim 6.
前記移動体は、前記頂面部から前記背面部の側に突出している、
請求項7に記載のターボ式流体機械。 The guide member has a top surface portion facing the back surface portion,
The moving body projects from the top surface portion toward the back surface portion,
The turbo fluid machine according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019017198A JP2020125695A (en) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | Turbo type fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019017198A JP2020125695A (en) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | Turbo type fluid machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020125695A true JP2020125695A (en) | 2020-08-20 |
Family
ID=72083728
Family Applications (1)
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JP2019017198A Pending JP2020125695A (en) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | Turbo type fluid machine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2020125695A (en) |
-
2019
- 2019-02-01 JP JP2019017198A patent/JP2020125695A/en active Pending
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