JP4576746B2 - Turbo rotating equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボ機構を採用するターボ形の真空ポンプやターボブロワ、あるいはガスタービン、コンプレッサなどのターボ形回転機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のターボ形回転機器の一つに、ハウジング内にオイルを持ち込まず作動し、オイルフリーな環境が要求される用途に利用されるターボ形ドライポンプがある。このドライポンプは、円筒状のハウジング内に軸受を介してロータを軸着するとともにこのロータと前記ハウジングの内周に形成したステータとの間でガス圧縮のポンプ作用を行う円周流ポンプを多段に設け、ハウジングの軸方向一端側の吸気口からのガスを圧縮しハウジングの軸方向他端側の排気口に排出する。この円周流ポンプは非接触形でターボ形ポンプに属するものである。しかも、このターボ形ドライポンプは大気圧の状態から排気が可能で真空域をつくることができる。
このようなドライポンプにおける軸受としては、機械的な玉軸受、磁気軸受、あるいは静圧軸受等が採用されていたが、最近ではメンテナンスに便利であり寿命も長く、しかもイニシャルコストやランニングコストを低減化できる動圧ガス軸受が提案されている。
【0003】
この動圧ガス軸受には、薄片すなわちフォイルを使用するフォイル軸受やティルティングパッドを使用するティルティングパッド軸受、さらにはスパイラル方式を採用するスパイラル軸受等がある。たとえばフォイル軸受の場合、支持する支持面と支持される回転体の面が近接対向された間にフォイルが片持ち状に設置され、フォイルによって回転方向に漸次狭小となる楔状の隙間が形成される。そしてこの楔状隙間に気体(ガス)を巻き込んで動圧を発生させ、回転体を基体面に対して支承するものである。したがって玉軸受のようにオイルを使用するというものではなく、完全なオイルフリー環境(ドライ)が実現される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
動圧ガス軸受は、回転体の回転によって気流を生じさせ動圧を発生させることから、この気流の摩擦により熱が発生する。発熱は機器の変形、さらにはガタ(ゆるみ)を生じ、騒音が発生したり円周流ポンプ機能の低下にもつながる。このようなことから、通常この軸受部に冷却ガスを流通させて冷却している。冷却ガスとしては窒素ガス等の不活性ガスが使用される。
【0005】
ところで、軸受部は非接触であるため、したがって冷却ガス流路内の圧力損失があり、この点を考慮して高圧の冷却ガスを供給する必要がある。他方、ターボ形ドライポンプの運転時はターボドライポンプ内が低圧となり、ポンプのアキシャル方向の押え付け力が増大し、スラスト軸受部における軸受損失が増大する。したがって、動圧ガス軸受部の昇温化を招くことから冷却ガスを多量かつ高圧で供給する必要がある。すなわち高圧ガス源が必要である。高圧ガス供給のためにランニングコストが増大することになる。また、軸受損失の増大は回転体の駆動源としての電動機を必要とし、たとえば高周波モータ・インバータの大型化を招来する。この面でもコストアップになる。また、この種ドライポンプではポンプ内のガス流路は狭く、にもかかわらず大流量の冷却ガスが必要となるため、圧力損失を考慮してガスを加圧し供給する必要もあり、設備の大型化、コストアップを伴っていた。
本発明はこのような課題を解決するターボ形回転機器を提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明が提供するターボ形回転機器は、上記課題を解決するために、円筒状のハウジング内にスラスト動圧ガス軸受を介して回転体を軸着するとともにこの回転体の円周部と前記ハウジングの内周に形成したステータとの間でガス圧縮作用を行うターボ機構を前記回転体の軸方向に多段に設け、ハウジングの軸方向一端側の吸気口からのガスを圧縮しハウジングの軸方向他端側の排気口に排出するようにしたターボ形回転機器であって、前記スラスト動圧ガス軸受を前記回転体に付設した円盤と、この円盤に対向する前記ハウジングとの間に介在された動圧ガス軸受用部材とによって構成するとともに、このスラスト動圧ガス軸受に冷却ガスを供給する冷却ガス供給系を設けた回転機器において、前記円盤の盤面に前記冷却ガスを流動させる翼を付設したものである。したがって、この翼の回転によって冷却ガスに流動が生起され、動圧ガス軸受部の冷却が効果的に行われることになる。冷却ガスは高圧でなくてもよい。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるターボ形回転機器を図面に示す実施例にしたがって説明する。
図面は本発明が提供するターボ形回転機器をターボ形のドライポンプに実施した例を示し、図1はこのターボ形のドライポンプDPの基本的な構成を示す図であり、ポンプ全体を縦断面して示している。
【0008】
このドライポンプDPの主体は、円筒状のハウジング1とこのハウジング1の内方で軸受にて回転自在に軸着された回転体(以下ロータという)2で構成されている。ハウジング1は具体的には図示のとおり有底形となっていて、軸方向一端側(上方)の開口部が吸気口1Kであり、中段には軸方向他端側(下方)にて排気口1Hが設置されている。そしてロータ2の円周部とハウジング1の内周に形成されたステータとの組み合わせにより円周流ポンプSPが構成されている。この円周流ポンプSPはロータ2の軸方向に複数段、すなわち多段に設けられている。なお、図1に示される実施例においては、円周流ポンプSPの上方にねじ溝ポンプが設置されたいわゆるハイブリッド形のドライポンプの例が示されている。
【0009】
以下この構成を詳述すると、まずハウジング1の内周上段にはねじ溝1Mが刻設されていて、このねじ溝1Mに近接すべくロータ2における上段の円筒部2Pが対向している。このねじ溝1Mとロータ2の円筒部2Pの組み合わせによって、いわゆるねじ溝ポンプ機構NPが構成され、ロータ2の回転によって気体の粘性流域の分子を圧縮し下方へと圧送する。
【0010】
さらに、ハウジング1の内周中段には、ステータ部1Tが多段、具体的には7段、軸方向に積設されている。他方ロータ2には、その中段から下方にこれら各ステータ1T間に挿入されるロータ円周部2Bが対向して設けられている。そしてステータ部1Tには内周端に溝1Gが形成され、他方ロータ円周部2Bの外周端にも溝2Gが形成されている。この両溝1G、2Gの相対的変位にて気流を生起させポンプ機能が作動する。このポンプ機能が流路1Nを介して後段に順次連接され全体としてガスの圧縮が行われる。この両者はもちろん非接触であるが、その組み合わせによって円周流ポンプSPが形成される。この多段の円周流ポンプSPの作動によって、ねじ溝ポンプ機構NPにて圧送されたガスは、さらに圧縮されて下方へと圧送され排気路1Rを経て排気口1Hに排気されることになる。すなわち、各段の円周流ポンプSPはその円周でガスを圧縮し、終端で流路1Nを経て次段の円周流ポンプSPにガスを送り出し、これを各段順次行って排気していくものである。
【0011】
以上がターボ形kドライポンプDPの基本的な原理とその作動であるが、ロータ2は図面に示すとおり断面がH形をなしていて、その中央部が回転駆動機構に連結されるとともに軸着されている。すなわち、3は回転駆動軸でハウジング1の軸芯上に配置されている。この回転駆動軸3には中段に軸受のための円盤すなわちフランジ部3Fが顎設され、さらにその下方に電動機(モータ)4が一体的に設置されている。この電動機4は電機子に相当するハウジング1の内周に設置された電機子巻線4Mと回転子に相当する回転駆動軸3に設置された回転子巻線3Mとの組み合わせによって構成され、外部からの電気エネルギー9の供給によって回転駆動軸3を高速回転させるものである。なお、図において3Sは回転駆動軸3の上端のねじ部でナット3Nと協働し、ロータ2をこの回転駆動軸3に固着するものである。
【0012】
このような回転体すなわちロータ2は、動圧ガス軸受からなる軸受機構によってハウジング1に軸着されている。すなわち、図示例の動圧ガス軸受はフォイル軸受で、具体的にはフランジ部3Fとハウジング1の円筒部1Eとの上下隙間にはスラスト軸受としてのフォイル軸受5が周囲均等に複数個設置されている。フランジ部3Fの上下に設置されることで強力なスラスト力にも対応できるようになっている。他方、回転駆動軸3の上下には、ハウジング1の円筒部1Eとの隙間に上下2段にてラジアル用のフォイル軸受6が設置されている。これら両方のフォイル軸受5、6によってロータ2が非接触でかつ円滑に軸受されている。このような動圧ガス軸受は非接触形軸受であるが、ガス流による発熱が生起するので、この熱を取り除かねばならない。そこで図1に示すように冷却ガスの供給口1Fが設けられており、ここから供給された冷却ガスによって上記両フォイル軸受5、6の冷却が行われるのである。
【0013】
以上の構成は、従来より実施されているターボ形のドライポンプの構成であって、本発明はこれらの構成において、フォイル軸受5、6を冷却する冷却ガスをこのフォイル軸受部に積極的に流動させる手段を設けたものである。
すなわち、本発明が提供するターボ形ドライポンプにおいては、フォイル軸受を回転駆動軸3に付設した円盤具体的にはフランジ部3Fと、このフランジ部3Fに対向するハウジング1との間に介在された動圧ガス軸受用部材具体的にはフォイルとによって構成するとともに、このフランジ部3Fのフォイルと反対側の盤面に翼Bを付設したものである。
【0014】
図2はこの構成をより拡大して示す図であり、さらに図3はフランジ部3Fを下方より見た底面図である。これらの図から明らかなように翼Bはフランジ部の底面に放射状に複数枚付設されている。したがって、このフランジ部3Fが高速回転されると、翼Bも同時に回転して遠心ポンプの機能を発揮され、下方より回転駆動軸3に沿って流入してきた冷却ガスに積極的な流動を生起させることになる。
【0015】
図2、図3の実施例の場合、フランジ部3Fの下面にのみ翼Bが付設されているが、この翼Bにてフランジ部3Fの下面全面域にわたり、外周方向に空気流が発生するわけである。この空気流に沿ってあるいはこの空気流に付勢されて冷却ガスはフランジ部3Fの上面側と積極的に流動し、フォイル軸受5の部材(フォイル)が効率よく冷却されることになる。
【0016】
図4から図7は、翼Bの付設位置と付設個数を変えて示す各実施例である。しかもこれらの実施例はフランジ部3Fの両盤面にフォイル軸受5の部材を介設した形式の例である。まず図4の場合、翼Bをフランジ部3Fの外周近傍に付設された例で遠心ポンプの機能が大きく作用するものである。
【0017】
この図4の実施例の場合、この翼Bは図5に示すようにスパイラル状をなしていてフランジ部3Fすなわち回転駆動軸3が矢印方向に回転駆動される。この矢印方向の回転によってフランジ部3Fの上面には外周から内方に向けて空気流が生起され、下方からの冷却ガスが上方へ流動して上下両面のフォイル軸受5の部材を冷却することになる。
つぎに図6は、図4に示す翼Bをフランジ部3Fの内方側に移動させた例を示している。もちろんこの場合も、翼Bは図5に示す場合と同様スパイラル状に付設されていて、回転により外方より内方への空気流を生起する。
図7はフランジ部3Fの上下両面に翼Bを付設した例を示している。しかも翼Bはフランジ部3Fの外周近傍にて付設されている。この場合翼Bの形状は図3に示す場合と同様放射状になっていて、遠心ポンプ機能を生起し、したがってフランジ部3Fの上下両面における空気を外周に流動させることになり、ハウジング1に形成した排出口1Qに冷却ガス等を排出することになる。この排出によって下方からの冷却ガスには流動が生起し、冷却ガスによるフォイル軸受5のフォイル部材の冷却が効率的に行われる。またフランジ部3Fの上面からの気体は、冷却ガスも含まれるが、この冷却ガスが真空ポンプによって上方へ流れていくのを防止する必要がある。したがって、この翼Bによる空気流の生起で冷却ガスが真空ポンプ側に流れるのを阻止することができる。
図8は翼Bがフランジ部3Fの両面でかつフランジ部3Fの内方に付設された例を示している。内方に付設しているが形状は図3と同様放射状で、内方にあるガスを外方へ付勢する機能を有する。したがって、下方位の冷却ガスは外方に流動しフォイル軸受5を積極的に冷却することになる。
図9、図10はフランジ部3Fの厚さを大きくして、この厚さの中に孔を穿設してこの孔に更に翼3Bを形成し、冷却ガスをこの孔を介して積極的に流動させる実施例である。
図9はフランジ部3Fが回転駆動軸3から突出するその付け根の部分に穿設した縦孔TAと放射方向に穿設した孔HAを連接させたもので、内部に翼3Bが形成されている。したがって、フランジ部3Fの回転により翼3Bは遠心ポンプ作用を生起し、下方の冷却ガスが矢印で示すようにこの両孔TA、HAを介して積極的に流動されフォイル軸受5等の冷却を行うことになる。
図10は回転駆動軸3の中心部に縦孔ZAを穿設し、これを放射方向の孔HAと連接したもので、3Bは翼を示している。この実施例においても図9と同様の機能が発揮される。
【0018】
本発明が提供するターボ形回転機器は、以上詳述したとおりであるが、上記ならびに図示例に限定されるものではなく種々の変形例を挙げることができる。
まずターボ形回転機器としてターボ形のドライポンプの例を示したが、ターボ分子ポンプにも本発明は適用可能である。さらに真空ポンプのみでなく、ターボブロワやターボ形ガスタービンさらにはターボ形コンプレッサにも効果的に適用可能である。
つぎに発明の構成についてであるが、動圧ガス軸受としてはフォイル軸受に限定されず、ティルティングパット軸受等の軸受を採用しているスラスト用動圧ガス軸受にも本発明は適用可能である。
また、フランジ部(円盤)に付設する翼の形、個数、付設場所については上記ならびに図示例に限定されない。また図9、図10ではフランジ部に通路としての孔を穿設した例を示したが、フランジ部を2枚形にしてそれを互いに間隙を有して接合させ、この間隙に翼を介設するような変形例も挙げられる。
本発明は、これらすべてを包含するものである。
【0019】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したとおりであるから、スラスト用の動圧ガス軸受に対する冷却ガスの供給が簡略な構成にて効率よく行われることになり、ターボ形回転機器の耐久性を向上させることができる。特に冷却ガス源の低圧化(常圧)が可能となる。これに伴って装置の所要動力を低減でき、回転機器全体のコンパクト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したターボ形ドライポンプの構成を示す図である。
【図2】本発明の要部の構成を拡大して示す図である。
【図3】図2の構成を下方より示す底面図である。
【図4】本発明の他の実施例の構成を拡大して示す図である。
【図5】図4の構成の要部を上面より示す平面図である。
【図6】本発明の他の実施例の構成を拡大して示す図である。
【図7】本発明の他の実施例の構成を拡大して示す図である。
【図8】本発明の他の実施例の構成を拡大して示す図である。
【図9】本発明の他の実施例の構成を拡大して示す図である。
【図10】本発明の他の実施例の構成を拡大して示す図である。
【符号の説明】
1…ハウジング
2…回転体
3…回転駆動軸
3F…フランジ部
4…モータ
5、6…フォイル軸受
1F…供給口
1Z、1Q…排出口
NP…ねじ溝ポンプ
SP…円周流ポンプ
B、3B…翼[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a turbo-type rotating device such as a turbo-type vacuum pump, a turbo blower, a gas turbine, or a compressor that employs a turbo mechanism.
[0002]
[Prior art]
One type of turbo-type rotary device is a turbo-type dry pump that operates without bringing oil into a housing and is used in applications that require an oil-free environment. This dry pump is a multi-stage circumferential flow pump in which a rotor is axially mounted in a cylindrical housing via a bearing and performs pumping action of gas compression between the rotor and a stator formed on the inner periphery of the housing. The gas from the intake port on one end side in the axial direction of the housing is compressed and discharged to the exhaust port on the other end side in the axial direction of the housing. This circumferential flow pump is a non-contact type and belongs to the turbo type pump. Moreover, this turbo dry pump can be evacuated from the atmospheric pressure state and can create a vacuum region.
For such dry pumps, mechanical ball bearings, magnetic bearings, or hydrostatic bearings have been used as bearings, but recently they are convenient for maintenance, have a long service life, and reduce initial and running costs. Dynamic pressure gas bearings have been proposed.
[0003]
Examples of the dynamic pressure gas bearing include a foil bearing using a thin piece, that is, a foil, a tilting pad bearing using a tilting pad, and a spiral bearing using a spiral system. For example, in the case of a foil bearing, the foil is installed in a cantilever manner while the supporting surface to be supported and the surface of the rotating body to be supported are close to each other, and the foil forms a wedge-shaped gap that gradually narrows in the rotational direction. . A gas (gas) is entrained in the wedge-shaped gap to generate dynamic pressure, and the rotating body is supported on the base surface. Therefore, oil is not used like a ball bearing, and a completely oil-free environment (dry) is realized.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the dynamic pressure gas bearing generates an air flow by the rotation of the rotating body and generates a dynamic pressure, heat is generated by friction of the air flow. The heat generation causes deformation of the equipment, and also looseness, resulting in noise and deterioration of the circumferential pump function. For this reason, cooling is usually performed by circulating a cooling gas through the bearing portion. An inert gas such as nitrogen gas is used as the cooling gas.
[0005]
By the way, since the bearing portion is non-contact, there is a pressure loss in the cooling gas flow path, and it is necessary to supply high-pressure cooling gas in consideration of this point. On the other hand, during operation of the turbo dry pump, the inside of the turbo dry pump becomes low pressure, the pressing force in the axial direction of the pump increases, and the bearing loss in the thrust bearing portion increases. Therefore, since the temperature of the dynamic pressure gas bearing portion is increased, it is necessary to supply a large amount of cooling gas at a high pressure. That is, a high pressure gas source is required. The running cost increases due to the high pressure gas supply. In addition, an increase in bearing loss requires an electric motor as a drive source for the rotating body, leading to an increase in size of a high-frequency motor / inverter, for example. This also increases costs. In addition, since this type of dry pump has a narrow gas flow path in the pump, a large flow rate of cooling gas is required, so it is necessary to pressurize and supply the gas in consideration of pressure loss. And increased costs.
The present invention is intended to provide a turbo rotating device that solves such problems.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a turbo rotating device provided by the present invention is configured such that a rotating body is axially mounted in a cylindrical housing via a thrust dynamic pressure gas bearing, and a circumferential portion of the rotating body and the housing A turbo mechanism that performs gas compression with a stator formed on the inner periphery of the rotor is provided in multiple stages in the axial direction of the rotating body, and compresses gas from the inlet on one end side in the axial direction of the housing to A turbo-type rotary device that discharges to an exhaust port on the end side, and is a motion interposed between a disk in which the thrust dynamic pressure gas bearing is attached to the rotating body and the housing that faces the disk. In a rotary device that is configured by a pressure gas bearing member and provided with a cooling gas supply system that supplies cooling gas to the thrust dynamic pressure gas bearing, the cooling gas is caused to flow on the disk surface of the disk It is obtained by attaching a. Therefore, the rotation of the blades causes a flow in the cooling gas, and the dynamic pressure gas bearing portion is effectively cooled. The cooling gas may not be high pressure.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a turbo rotating device according to the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings.
The drawing shows an example in which the turbo type rotating device provided by the present invention is implemented in a turbo type dry pump, and FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the turbo type dry pump DP. As shown.
[0008]
The main body of the dry pump DP is composed of a cylindrical housing 1 and a rotating body (hereinafter referred to as a rotor) 2 that is rotatably supported by a bearing inside the housing 1. Specifically, the housing 1 has a bottomed shape as shown in the drawing, and an opening on one axial side (upper side) is an
[0009]
In the following, this configuration will be described in detail. First, a thread groove 1M is formed on the upper inner circumference of the housing 1, and the upper cylindrical portion 2P of the rotor 2 is opposed to the thread groove 1M. The combination of the thread groove 1M and the cylindrical portion 2P of the rotor 2 constitutes a so-called thread groove pump mechanism NP, which compresses molecules in the viscous flow region of gas by the rotation of the rotor 2 and pumps them downward.
[0010]
Furthermore, a stator portion 1T is stacked in the middle of the inner periphery of the housing 1 in multiple stages, specifically, seven stages in the axial direction. On the other hand, the rotor 2 is provided with a rotor circumferential portion 2 </ b> B that is inserted between the stators 1 </ b> T downward from the middle stage thereof. A groove 1G is formed at the inner peripheral end of the stator portion 1T, and a groove 2G is also formed at the outer peripheral end of the rotor
[0011]
The above is the basic principle and operation of the turbo-type k dry pump DP. As shown in the drawing, the rotor 2 has an H-shaped cross section, and its central part is connected to the rotary drive mechanism and is attached to the shaft. Has been. That is, 3 is a rotational drive shaft and is disposed on the axis of the housing 1. The
[0012]
Such a rotating body, that is, the rotor 2 is pivotally attached to the housing 1 by a bearing mechanism including a dynamic pressure gas bearing. That is, the illustrated dynamic pressure gas bearing is a foil bearing, and more specifically, a plurality of
[0013]
The above configuration is a configuration of a conventional turbo-type dry pump. In these configurations, the present invention actively flows cooling gas for cooling the
That is, in the turbo type dry pump provided by the present invention, the disk is provided between the disk portion, specifically, the
[0014]
FIG. 2 is an enlarged view of this configuration, and FIG. 3 is a bottom view of the
[0015]
2 and 3, the blade B is attached only to the lower surface of the
[0016]
FIG. 4 to FIG. 7 show the embodiments in which the attachment position and the number of attachments of the blades B are changed. In addition, these embodiments are examples in which the members of the
[0017]
In the embodiment of FIG. 4, the blade B has a spiral shape as shown in FIG. 5, and the
Next, FIG. 6 shows an example in which the blade B shown in FIG. 4 is moved inward of the
FIG. 7 shows an example in which blades B are provided on both upper and lower surfaces of the
FIG. 8 shows an example in which the blade B is attached to both surfaces of the
In FIGS. 9 and 10, the
FIG. 9 is a view in which a
In FIG. 10, a vertical hole ZA is formed in the central portion of the
[0018]
The turbo rotating device provided by the present invention is as described in detail above, but is not limited to the above and illustrated examples, and various modifications can be given.
First, an example of a turbo-type dry pump is shown as a turbo-type rotary device, but the present invention can also be applied to a turbo-molecular pump. Furthermore, it can be effectively applied not only to vacuum pumps but also to turbo blowers, turbo gas turbines, and turbo compressors.
Next, regarding the configuration of the invention, the dynamic pressure gas bearing is not limited to a foil bearing, and the present invention can also be applied to a thrust dynamic pressure gas bearing employing a bearing such as a tilting pad bearing. .
Further, the shape, number, and location of the blades attached to the flange portion (disk) are not limited to the above and illustrated examples. FIGS. 9 and 10 show an example in which a hole as a passage is formed in the flange portion. However, the flange portion is formed into two pieces and joined together with a gap, and a blade is interposed in the gap. Examples of such modifications are also included.
The present invention includes all of them.
[0019]
【The invention's effect】
Since the present invention is as described above in detail, the supply of the cooling gas to the thrust dynamic pressure gas bearing is efficiently performed with a simple configuration, which can improve the durability of the turbo rotating device. it can. In particular, the cooling gas source can be reduced in pressure (normal pressure). Accordingly, the required power of the apparatus can be reduced, and the entire rotating device can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a turbo dry pump embodying the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration of a main part of the present invention.
3 is a bottom view showing the configuration of FIG. 2 from below. FIG.
FIG. 4 is an enlarged view showing a configuration of another embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing the main part of the configuration of FIG. 4 from above. FIG.
FIG. 6 is an enlarged view showing a configuration of another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view showing a configuration of another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged view showing a configuration of another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view showing a configuration of another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged view showing a configuration of another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing 2 ...
Claims (5)
Priority Applications (1)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01249996A (en) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Ebara Corp | Blower for high temperature gas |
JPH0281997A (en) * | 1988-09-20 | 1990-03-22 | Mayekawa Mfg Co Ltd | Fluid pressure generating device and operating method thereof |
JPH0536093U (en) * | 1991-10-18 | 1993-05-18 | セイコー精機株式会社 | Vacuum pump |
JPH0621349U (en) * | 1992-03-31 | 1994-03-18 | 株式会社安川電機 | Rotating machine rotor |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01249996A (en) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Ebara Corp | Blower for high temperature gas |
JPH0281997A (en) * | 1988-09-20 | 1990-03-22 | Mayekawa Mfg Co Ltd | Fluid pressure generating device and operating method thereof |
JPH0536093U (en) * | 1991-10-18 | 1993-05-18 | セイコー精機株式会社 | Vacuum pump |
JPH0621349U (en) * | 1992-03-31 | 1994-03-18 | 株式会社安川電機 | Rotating machine rotor |
JP2000274393A (en) * | 1999-03-24 | 2000-10-03 | Shimadzu Corp | Evacuation device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9909618B2 (en) * | 2016-05-09 | 2018-03-06 | Hyundai Motor Company | Thrust bearing for vehicle air compressor |
US11226000B2 (en) | 2019-04-18 | 2022-01-18 | Hanwha Powersystems Co., Ltd | Thrust supporting apparatus |
WO2021122084A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Compressor having an axial bearing washer having a blading |
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