JP5556414B2 - Cryogenic rotating machine - Google Patents

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Description

本発明は、液体窒素、液体ヘリウム、液体水素等の極低温冷媒を送流する極低温回転機械に関し、特に、極低温冷媒の入出口配管を含む静止流路を真空容器内に配置し、インペラを含む駆動装置を真空容器外に取り外し可能な極低温回転機械に関する。   The present invention relates to a cryogenic rotating machine that sends a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen, liquid helium, and liquid hydrogen, and in particular, a stationary flow path including an inlet / outlet pipe for a cryogenic refrigerant is disposed in a vacuum vessel, and an impeller It is related with the cryogenic rotary machine which can remove the drive device containing this outside a vacuum vessel.

極低温回転機械は、例えば、核融合炉や加速器等に使用される超伝導磁石の冷却、原子の衝突によって発生した中性子の減速等に使用される極低温冷媒を送流するためのコンプレッサ、ポンプ、タービン等の回転機械である。ここで、極低温とは、一般に、液体ヘリウム等の減圧沸騰及び希釈冷凍を利用して得られる温度を意味する。具体的には、大気圧における飽和温度は、液体ヘリウムが4K、水素ガスは20K、窒素ガスは80Kであり、そこから各冷媒を減圧することで得られる飽和温度よりも低い温度が極低温に相当する。また、極低温冷媒とは、極低温の気体又は液体を意味し、例えば、液体窒素、液体ヘリウム、液体水素、これらの気化ガス等が含まれる。かかる極低温回転機械は、一般に、極低温冷媒に運動エネルギーを付与するインペラ側が断熱保冷された真空容器内に配置され、インペラを回転駆動させる駆動装置側が真空容器外に配置される(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。すなわち、インペラ側は低温の冷媒雰囲気中に配置され、駆動装置側は常温の冷媒雰囲気中に配置される。したがって、極低温回転機械の性能や効率を維持又は向上させるためには、インペラ側と駆動装置側との間を断熱し、低温側への熱侵入量を低減させることが重要となる。   Cryogenic rotating machines, for example, compressors and pumps for sending cryogenic refrigerants used for cooling superconducting magnets used in fusion reactors and accelerators, slowing down neutrons generated by atomic collisions, etc. A rotating machine such as a turbine. Here, the cryogenic temperature generally means a temperature obtained by using boiling under reduced pressure such as liquid helium and dilution refrigeration. Specifically, the saturation temperature at atmospheric pressure is 4K for liquid helium, 20K for hydrogen gas, and 80K for nitrogen gas, from which the temperature lower than the saturation temperature obtained by decompressing each refrigerant is extremely low. Equivalent to. The cryogenic refrigerant means a cryogenic gas or liquid, and includes, for example, liquid nitrogen, liquid helium, liquid hydrogen, and their vaporized gases. In such a cryogenic rotating machine, generally, an impeller side that imparts kinetic energy to a cryogenic refrigerant is arranged in a vacuum container that is insulated and cooled, and a driving device side that rotates the impeller is arranged outside the vacuum container (for example, a patent) Reference 1 and Patent Document 2). That is, the impeller side is disposed in a low-temperature refrigerant atmosphere, and the drive device side is disposed in a normal-temperature refrigerant atmosphere. Therefore, in order to maintain or improve the performance and efficiency of the cryogenic rotating machine, it is important to insulate between the impeller side and the drive device side to reduce the amount of heat penetration into the low temperature side.

特許文献1に記載された極低温回転機械は、回転軸の一端部に設けたインペラを極低温領域で作動させるとともに、回転軸を支承する軸受部を液体窒素温度レベルよりも高い状態に保持する極低温回転機械であって、インペラと、このインペラの背面部から軸受部の間に挿入した断熱材と、回転軸の一部とをケーシング内に収納し、かつ断熱材の一部に、ケーシングを貫通して液体窒素温度レベルまで冷却した作動流体と同質の流体を供給し、断熱材及びケーシングを冷却する冷却ガス流路を形成したものである。そして、軸受部には、例えば、動圧型ガス軸受、磁気軸受等の非接触式のものが使用されている。   The cryogenic rotating machine described in Patent Document 1 operates an impeller provided at one end of a rotating shaft in a cryogenic region and holds a bearing portion supporting the rotating shaft in a state higher than the liquid nitrogen temperature level. A cryogenic rotating machine, in which an impeller, a heat insulating material inserted between a back surface portion of the impeller and a bearing portion, and a part of a rotating shaft are housed in a casing, and a part of the heat insulating material is a casing. A cooling gas flow path for cooling the heat insulating material and the casing is formed by supplying a fluid of the same quality as the working fluid cooled to the liquid nitrogen temperature level. For the bearing portion, for example, a non-contact type such as a dynamic pressure type gas bearing or a magnetic bearing is used.

特開平6−193598号公報JP-A-6-193598

しかしながら、特許文献1に記載の極低温回転機械では、回転軸を回転させるという性質上、どうしても断熱材と回転軸との間に微小な隙間ができてしまうとともに、駆動装置側とインペラ側との空間の圧力を一定に保つことは困難であり、微小な圧力変化が発生してしまう。したがって、駆動装置側とインペラ側との圧力が均一になろうとして、インペラ側と駆動装置側との間でガスの通気が生じることとなる。特に、軸受部に非接触の軸受を使用した場合には、よりガスの通気が生じやすい。   However, in the cryogenic rotating machine described in Patent Document 1, due to the nature of rotating the rotating shaft, a minute gap is inevitably formed between the heat insulating material and the rotating shaft, and the drive device side and the impeller side are It is difficult to keep the pressure in the space constant, and a minute pressure change occurs. Therefore, gas is generated between the impeller side and the drive device side in an attempt to make the pressure on the drive device side and the impeller side uniform. In particular, when a non-contact bearing is used for the bearing portion, gas ventilation is more likely to occur.

具体的に述べると、インペラ側(低温側)の圧力が駆動装置側(常温側)の圧力より高い場合、インペラ側の低温のガスが、断熱材と回転軸との間を通って、駆動装置側(常温側)へ流れ込んで、圧力が均一になるように作用する。逆に、駆動装置側(常温側)の圧力がインペラ側(低温側)の圧力より高い場合、駆動装置側の常温のガスが、断熱材と回転軸との間を通って、インペラ側(低温側)へ流れ込んで、圧力が均一になるように作用する。このような作用が交互に生じ、駆動装置側とインペラ側との間にガスの通気の往復が発生する。   More specifically, when the pressure on the impeller side (low temperature side) is higher than the pressure on the drive device side (room temperature side), the low temperature gas on the impeller side passes between the heat insulating material and the rotating shaft, and the drive device It flows into the side (room temperature side) and acts to make the pressure uniform. On the contrary, when the pressure on the drive unit side (room temperature side) is higher than the pressure on the impeller side (low temperature side), the room temperature gas on the drive unit side passes between the heat insulating material and the rotating shaft, and the impeller side (low temperature) ) And acts so that the pressure becomes uniform. Such an action occurs alternately, and gas reciprocation occurs between the driving device side and the impeller side.

そして、低温のガスが駆動装置側に流れ込んだ場合、常温である駆動装置側の機器を冷却してしまう場合がある。例えば、駆動装置側のOリングが冷却された場合には、Oリングのシール性能が低下し、極低温ガスの漏洩が発生する原因となり得る。また、かかる低温ガスの駆動装置側への流入は、駆動装置全体の性能を低下させる原因にもなる。   And when low temperature gas flows in into the drive device side, the device of the drive device side which is normal temperature may be cooled. For example, when the O-ring on the driving device side is cooled, the sealing performance of the O-ring may be reduced, which may cause leakage of cryogenic gas. Moreover, the inflow of the low-temperature gas to the driving device side also causes a decrease in the performance of the entire driving device.

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、インペラ側と駆動装置側との間におけるガスの通気の往復を抑制する極低温回転機械を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cryogenic rotating machine that suppresses reciprocation of gas ventilation between an impeller side and a driving device side.

本発明によれば、極低温冷媒に運動エネルギーを付与するインペラ側が断熱保冷された真空容器内に配置され、インペラを回転駆動させる駆動装置側が真空容器外に配置された極低温回転機械において、前記駆動装置の回転を前記インペラに伝達する回転軸と、該回転軸を支承する軸受と、前記インペラを収容するとともに前記真空容器に固定されるケーシングと、前記駆動装置を収容するとともに前記ケーシングの背面に配置される筐体と、前記筐体内に配置される充填材と、を備え、前記筐体は、前記駆動装置の後方に形成された作業用空間を有し、前記充填材は、該作業用空間に配置される、ことを特徴とする極低温回転機械が提供される。 According to the present invention, in the cryogenic rotating machine in which the impeller side that imparts kinetic energy to the cryogenic refrigerant is disposed in a thermally insulated vacuum vessel, and the drive device side that rotationally drives the impeller is disposed outside the vacuum vessel, A rotating shaft that transmits the rotation of the driving device to the impeller, a bearing that supports the rotating shaft, a casing that houses the impeller and is fixed to the vacuum vessel, a housing that houses the driving device, and a rear surface of the casing A housing disposed in the housing, and the housing has a working space formed at a rear side of the drive device, and the filler includes the work There is provided a cryogenic rotating machine characterized in that it is disposed in a working space .

前記充填材は、前記筐体内におけるガスの占める空間の体積を低減させる部材であってもよいし、金属又はセラミックスで構成されてもよいし、複数の球体又はブロックであってもよい。   The filler may be a member that reduces the volume of the space occupied by the gas in the casing, may be made of metal or ceramics, or may be a plurality of spheres or blocks.

前記ケーシングと前記回転軸との間かつ前記インペラと前記軸受との間に配置される断熱材を有し、該断熱材と前記ケーシング及び前記回転軸との隙間の間隔を維持したまま、該隙間の体積を増大させてもよい。   A heat insulating material disposed between the casing and the rotating shaft and between the impeller and the bearing, and maintaining the gap between the heat insulating material, the casing, and the rotating shaft; The volume of can be increased.

前記軸受は、前記回転軸又は固定部材を挿通する開口部以外の開口部を有しなくてもよい。   The bearing may not have an opening other than the opening through which the rotating shaft or the fixed member is inserted.

上述した本発明に係る極低温回転機械によれば、筐体内に充填材を配置することにより、筐体内におけるガスの占める体積を低減することができ、駆動装置側とインペラ側との間を往復するガスの通気総量を低減させることができる。したがって、インペラ側と駆動装置側との間におけるガスの通気の往復を抑制することができる。   According to the cryogenic rotary machine according to the present invention described above, the volume occupied by the gas in the housing can be reduced by arranging the filler in the housing, and reciprocating between the drive device side and the impeller side. The total amount of gas flowing can be reduced. Therefore, the reciprocation of gas ventilation between the impeller side and the drive device side can be suppressed.

本発明の第一実施形態に係る極低温回転機械の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a cryogenic rotary machine according to a first embodiment of the present invention. 充填材を充填する前の状態を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the state before filling with a filler. 駆動装置側とインペラ側との間に生じるガスの流れを説明するための図であり、(a)は比較例(従来技術)、(b)は図1に示した第一実施形態、を示している。It is a figure for demonstrating the flow of the gas produced between the drive device side and the impeller side, (a) shows a comparative example (prior art), (b) shows 1st embodiment shown in FIG. ing. ヘリウムガス、水素ガス及び窒素ガスの物質特性を示す図である。It is a figure which shows the material characteristic of helium gas, hydrogen gas, and nitrogen gas. 本発明に係る極低温回転機械の他の実施形態を示す筐体周辺の拡大図であり、(a)は第二実施形態、(b)は第三実施形態、(c)は第四実施形態、を示している。It is an enlarged view of the housing periphery which shows other embodiment of the cryogenic rotary machine which concerns on this invention, (a) is 2nd embodiment, (b) is 3rd embodiment, (c) is 4th embodiment. , Shows. 本発明に係る極低温回転機械の他の実施形態を示す断熱材周辺の拡大図であり、(a)は第五実施形態、(b)は第六実施形態、を示している。It is an enlarged view of a heat insulating material periphery which shows other embodiment of the cryogenic rotary machine which concerns on this invention, (a) has shown 5th embodiment, (b) has shown 6th embodiment.

以下、本発明の第一実施形態について図1乃至図3を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の実施形態に係る極低温回転機械の全体構成図である。また、図2は、充填材を充填する前の状態を示す全体構成図である。図3は、駆動装置側とインペラ側との間に生じるガスの流れを説明するための図であり、(a)は比較例(従来技術)、(b)は図1に示した第一実施形態、を示している。なお、図1乃至図3において真空容器の図は省略してある。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Here, FIG. 1 is an overall configuration diagram of the cryogenic rotating machine according to the embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a whole block diagram which shows the state before filling with a filler. FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining a gas flow generated between the driving device side and the impeller side. FIG. 3A is a comparative example (prior art), and FIG. 3B is a first embodiment shown in FIG. Form. 1 to 3, the illustration of the vacuum vessel is omitted.

本発明の第一実施形態に係る極低温回転機械1は、図1及び図2に示したように、極低温冷媒に運動エネルギーを付与するインペラ2側が断熱保冷された真空容器内に配置され、インペラ2を回転駆動させる駆動装置3側が真空容器外に配置された極低温回転機械であって、駆動装置3の回転をインペラ2に伝達する回転軸4と、回転軸4を支承するジャーナル軸受5と、インペラ2を収容するとともに真空容器に固定されるケーシング6と、駆動装置3を収容するとともにケーシング6の背面に配置される筐体7と、筐体7内に配置される充填材8と、を有する。   The cryogenic rotating machine 1 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, is disposed in a vacuum container in which the impeller 2 side that imparts kinetic energy to the cryogenic refrigerant is insulated and kept cool. A cryogenic rotary machine in which the drive device 3 side that rotates the impeller 2 is disposed outside the vacuum vessel, and includes a rotary shaft 4 that transmits the rotation of the drive device 3 to the impeller 2, and a journal bearing 5 that supports the rotary shaft 4. A casing 6 that houses the impeller 2 and is fixed to the vacuum vessel, a housing 7 that houses the driving device 3 and is disposed on the back surface of the casing 6, and a filler 8 that is disposed in the housing 7. Have.

前記インペラ2は、図1に示すように、回転軸4の先端に接続されており、ケーシング6内に収容されている。インペラ2の同心軸上の上流側には、極低温冷媒の吸入口61が形成され、インペラ2の半径方向の外周部には、遠心力により運動エネルギーが付与された極低温冷媒を送流するスクロール部62が形成されている。また、スクロール部62は、ケーシング6に接続された出口配管63と連通している。また、吸入口61及び出口配管63は、真空容器内に配置された静止流路を構成している。   As shown in FIG. 1, the impeller 2 is connected to the tip of the rotating shaft 4 and is accommodated in the casing 6. A cryogenic refrigerant suction port 61 is formed on the upstream side of the impeller 2 on the concentric shaft, and a cryogenic refrigerant to which kinetic energy is imparted by centrifugal force is sent to the radial outer periphery of the impeller 2. A scroll portion 62 is formed. The scroll portion 62 communicates with an outlet pipe 63 connected to the casing 6. Further, the suction port 61 and the outlet pipe 63 constitute a stationary flow path disposed in the vacuum vessel.

前記駆動装置3は、例えば、ロータ31とステータ32とから構成される非接触式のモータである。ロータ31及びステータ32は、例えば、電磁石や永久磁石等により構成されており、ロータ31は回転軸4に配置され、ステータ32は筐体7に配置されている。ロータ31は、ステータ32との相互作用により回転モーメントを発生させ、回転軸4とともに回転駆動する。   The driving device 3 is, for example, a non-contact type motor that includes a rotor 31 and a stator 32. The rotor 31 and the stator 32 are configured by, for example, an electromagnet, a permanent magnet, or the like. The rotor 31 is disposed on the rotating shaft 4 and the stator 32 is disposed on the housing 7. The rotor 31 generates a rotational moment by the interaction with the stator 32 and is rotationally driven together with the rotating shaft 4.

前記回転軸4は、駆動装置3を挟むように配置された一対のジャーナル軸受5,9と、ジャーナル軸受5の背面に配置されたスラスト軸受10と、後端部に配置された上部軸受11と、によって支承されている。これらの軸受には、例えば、磁気軸受が採用され、回転軸4を非接触の状態で支持する。また、回転軸4のインペラ2とジャーナル軸受5との間に位置する部分は、薄肉の中空円筒形状に形成されており、インペラ2側と駆動装置3側との間で熱伝達し難くなるように構成されている。   The rotating shaft 4 includes a pair of journal bearings 5 and 9 disposed so as to sandwich the driving device 3, a thrust bearing 10 disposed on the back surface of the journal bearing 5, and an upper bearing 11 disposed on the rear end portion. , Is supported by. For example, magnetic bearings are employed as these bearings, and the rotating shaft 4 is supported in a non-contact state. Moreover, the part located between the impeller 2 of the rotating shaft 4 and the journal bearing 5 is formed in a thin hollow cylindrical shape so that heat transfer between the impeller 2 side and the drive device 3 side is difficult. It is configured.

前記ジャーナル軸受5は、中心部に回転軸4を挿通する開口部51を有する略円板形状を有している。また、開口部51の外周には、断熱材12の一部を収容する凹部52を形成するようにしてもよい。かかるジャーナル軸受5は、図1に示したように、ケーシング6と筐体7との間に挟持されている。また、ジャーナル軸受5は、回転軸4を挿通する開口部51又は固定部材(図不掲載)を挿通する開口部(図不掲載)以外の開口部を有しないように形成される。ここで、固定部材とは、ジャーナル軸受5を筐体7又はケーシング6に固定するためのボルト等の締結部材を意味する。なお、他方のジャーナル軸受9は、回転軸4の後端側に挿通され筐体7に固定されている。   The journal bearing 5 has a substantially disk shape having an opening 51 through which the rotary shaft 4 is inserted at the center. Further, a recess 52 that accommodates a part of the heat insulating material 12 may be formed on the outer periphery of the opening 51. The journal bearing 5 is sandwiched between the casing 6 and the housing 7 as shown in FIG. The journal bearing 5 is formed so as not to have an opening other than the opening 51 through which the rotary shaft 4 is inserted or the opening (not shown) through which the fixing member (not shown) is inserted. Here, the fixing member means a fastening member such as a bolt for fixing the journal bearing 5 to the housing 7 or the casing 6. The other journal bearing 9 is inserted into the rear end side of the rotating shaft 4 and is fixed to the housing 7.

前記ケーシング6は、図1に示したように、インペラ2及び回転軸4の一部を収容する開口部64を有する本体部6aと、本体部6aの外周に形成された拡径部6bと、を有する。本体部6aには、上述した吸入口61及びスクロール部62が開口部64と連通するように形成されている。また、本体部6aの回転軸4を収容する部分は、薄肉の中空円筒形状に形成されており、インペラ2側と駆動装置3側との間で熱伝達し難くなるように構成されている。また、駆動装置3側における本体部6aの開口部64の外周には、ジャーナル軸受5を収容する凹部65を形成するようにしてもよい。また、拡径部6bは、図示しない真空容器の壁面に固定される。すなわち、ケーシング6は、本体部6aのインペラ2側が真空容器の壁面に形成された開口部から挿入され、その開口部を覆うように拡径部6bが真空容器の壁面に配置され外側から固定されるように構成されている。   As shown in FIG. 1, the casing 6 includes a main body 6 a having an opening 64 that accommodates part of the impeller 2 and the rotating shaft 4, and an enlarged diameter portion 6 b formed on the outer periphery of the main body 6 a. Have The main body 6 a is formed with the above-described suction port 61 and scroll portion 62 so as to communicate with the opening 64. Moreover, the part which accommodates the rotating shaft 4 of the main-body part 6a is formed in the thin hollow cylindrical shape, and it is comprised so that it may become difficult to transfer heat between the impeller 2 side and the drive device 3 side. Further, a recess 65 for accommodating the journal bearing 5 may be formed on the outer periphery of the opening 64 of the main body 6a on the drive device 3 side. Moreover, the enlarged diameter part 6b is fixed to the wall surface of the vacuum vessel which is not illustrated. That is, the casing 6 is inserted from the opening formed on the wall surface of the vacuum vessel on the impeller 2 side of the main body 6a, and the enlarged diameter portion 6b is disposed on the wall surface of the vacuum vessel so as to cover the opening, and is fixed from the outside. It is comprised so that.

また、ケーシング6の拡径部6bの真空容器外側には、ジャーナル軸受5の外周に沿って環状溝66が形成されており、環状溝66にはOリング67が嵌入されている。かかるOリング67は、筐体7の端面とケーシング6の拡径部6bとの間に挟まれて、筐体7とケーシング6との結合面をシールしている。   An annular groove 66 is formed along the outer periphery of the journal bearing 5 on the outer side of the vacuum vessel of the enlarged diameter portion 6 b of the casing 6, and an O-ring 67 is fitted in the annular groove 66. The O-ring 67 is sandwiched between the end surface of the housing 7 and the enlarged diameter portion 6 b of the casing 6, and seals the coupling surface between the housing 7 and the casing 6.

前記筐体7は、駆動装置3、ジャーナル軸受5,9、スラスト軸受10及び上部軸受11を収容するとともにケーシング6の背面に配置される。具体的には、筐体7は、駆動装置3等の収容空間を形成する筒状部材72と、筒状部材72の開口部を封鎖する蓋部材73と、蓋部材73と対峙するように筒状部材72に形成された環状溝74と、環状溝74に嵌入されたOリング75と、を有する。なお、筐体7の開口部から、ケーシング6及び筐体7の内部に配置されたインペラ2を含む駆動装置3は、メンテナンス時等に真空容器外に取り外し可能に構成されている。   The housing 7 accommodates the driving device 3, journal bearings 5, 9, thrust bearing 10, and upper bearing 11 and is disposed on the back surface of the casing 6. Specifically, the casing 7 has a cylindrical member 72 that forms a housing space for the drive device 3, a lid member 73 that seals the opening of the cylindrical member 72, and a cylinder that faces the lid member 73. An annular groove 74 formed in the annular member 72, and an O-ring 75 fitted in the annular groove 74. Note that the driving device 3 including the casing 6 and the impeller 2 disposed inside the housing 7 is configured to be removable from the vacuum container through the opening of the housing 7 during maintenance or the like.

筒状部材72は、駆動装置3を収容する第一筒部72aと、第一筒部72aの後方、すなわち、第一筒部72aと蓋部材73との間に拡径して形成された第二筒部72bと、を有する。第一筒部72aと第二筒部72bとの段差部には、ジャーナル軸受9が接続される。かかる第二筒部72bの内部空間は、図示しない配線や配管を筐体7に収容された駆動装置3、ジャーナル軸受5,9、スラスト軸受10等の構成部品に接続するための作業用空間71を形成する。かかる作業用空間71を通して各構成部品の据付やメンテナンス等を行うため、作業用空間71は、配管や配線を収容する空間に加え、作業員が手や工具等を挿入して所定の作業を行うことができるだけの空間を要し、少なからず一定の容積を必要とする。   The cylindrical member 72 is formed by expanding the diameter of the first cylindrical portion 72 a that houses the driving device 3 and the rear of the first cylindrical portion 72 a, that is, between the first cylindrical portion 72 a and the lid member 73. Two cylinder portions 72b. The journal bearing 9 is connected to the step portion between the first cylindrical portion 72a and the second cylindrical portion 72b. The internal space of the second cylindrical portion 72b is a working space 71 for connecting wires and pipes (not shown) to components such as the driving device 3, the journal bearings 5, 9 and the thrust bearing 10 accommodated in the housing 7. Form. In order to perform installation and maintenance of each component through the work space 71, the work space 71 performs a predetermined work by an operator inserting a hand, a tool, or the like in addition to a space for housing piping and wiring. It requires as much space as possible and requires a certain volume.

蓋部材73は、上述した配線や配管を筐体7内に案内するための配線・配管口73aを有する。また、蓋部材73は、図示しない締結具により、筒状部材72の開口部を封鎖するように筐体7に連結される。このとき、蓋部材73と筒状部材72との結合面は、筒状部材72の端面に配置されたOリング75によりシールされる。   The lid member 73 has a wiring / pipe port 73 a for guiding the wiring and piping described above into the housing 7. The lid member 73 is connected to the housing 7 by a fastener (not shown) so as to seal the opening of the cylindrical member 72. At this time, the coupling surface between the lid member 73 and the cylindrical member 72 is sealed by the O-ring 75 disposed on the end surface of the cylindrical member 72.

ここで、筐体7の内部は極低温冷媒の気化ガスにより充満し得る構造であるため、オイルフリーの構成とすることが好ましい。そこで、駆動装置3及び回転軸4の軸受には非接触式のものを採用することが好ましい。なお、軸受には磁気軸受の代わりにガス軸受を採用するようにしてもよい。また、図示しないが、筐体7の駆動装置3と対峙する壁面部に冷却水を供給及び循環できる冷却ジャケットを配置するようにしてもよい。   Here, since the inside of the housing | casing 7 is a structure which can be filled with the vaporized gas of a cryogenic refrigerant | coolant, it is preferable to set it as an oil-free structure. Therefore, it is preferable to employ non-contact type bearings for the driving device 3 and the rotating shaft 4. A gas bearing may be adopted as the bearing instead of the magnetic bearing. Although not shown, a cooling jacket capable of supplying and circulating cooling water may be disposed on the wall surface of the housing 7 facing the driving device 3.

前記充填材8は、筐体7内の所定の空間に配置され、筐体7内におけるガスの占める空間の体積を低減させる部材である。例えば、図1に示したように、筐体7が駆動装置3の後方に形成された作業用空間71を有する場合には、充填材8は作業用空間71内に配置される。このように、筐体7の空間に一定の体積を有する物体(充填材8)で埋めることにより、筐体7におけるガスの占める空間を低減することができ、駆動装置3側とインペラ2側との間を往復するガスの総量を低減させることができる。かかる充填材8は、極低温雰囲気に曝されても一定の体積又は形状を維持できること、筐体7内のガスと反応して変質したり生成物を生じたりしないこと、駆動装置3と回転軸4との隙間に入り込まないこと、等の条件を満たしていれば、どのような部材及び形状であってもよい。例えば、充填材8は、図示したように、金属又はセラミックスで構成された複数の球体である。金属には、例えば、ステンレス鋼等を使用することができる。   The filler 8 is a member that is disposed in a predetermined space in the housing 7 and reduces the volume of the space occupied by the gas in the housing 7. For example, as shown in FIG. 1, when the housing 7 has a work space 71 formed behind the drive device 3, the filler 8 is disposed in the work space 71. Thus, by filling the space of the housing 7 with an object (filler 8) having a constant volume, the space occupied by the gas in the housing 7 can be reduced, and the drive device 3 side and the impeller 2 side can be reduced. The total amount of gas reciprocating between the two can be reduced. Such a filler 8 can maintain a constant volume or shape even when exposed to a cryogenic atmosphere, does not react with the gas in the housing 7 and does not change in quality or produce a product, the driving device 3 and the rotating shaft Any member and shape may be used as long as the conditions such as not entering into the gap with 4 are satisfied. For example, the filler 8 is a plurality of spheres made of metal or ceramics as illustrated. As the metal, for example, stainless steel or the like can be used.

前記断熱材12は、図1及び図2に示したように、インペラ2とジャーナル軸受5との間に配置され、真空容器内の低温雰囲気と真空容器外の常温雰囲気との間の熱伝達を抑制する。かかる断熱材12には、例えば、ガラス繊維強化プラスチックやセラミックス等のような、熱伝導率が低く、極低温雰囲気に対して耐久性の高い素材が採用される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heat insulating material 12 is disposed between the impeller 2 and the journal bearing 5, and transfers heat between a low temperature atmosphere inside the vacuum vessel and a normal temperature atmosphere outside the vacuum vessel. Suppress. For the heat insulating material 12, for example, a material having low thermal conductivity and high durability against a cryogenic atmosphere such as glass fiber reinforced plastic or ceramics is employed.

また、断熱材12は、ケーシング6と回転軸4との間かつインペラ2とジャーナル軸受5との間に配置可能な略円筒形状に形成されており、ケーシング6に形成された開口部64に係止可能なフランジ部12aを有し、フランジ部12aは、ジャーナル軸受5とケーシング6との間に挟持されている。具体的には、フランジ部12aの下面は、ケーシング6の本体部6aに形成された凹部65に係止され、フランジ部12aの上面は、ジャーナル軸受5に形成された凹部52に収容される。また、断熱材12の内側には、回転軸4やジャーナル軸受5の表面に沿うように段差部12bが形成されていてもよい(例えば、図3(b)参照)。   The heat insulating material 12 is formed in a substantially cylindrical shape that can be disposed between the casing 6 and the rotating shaft 4 and between the impeller 2 and the journal bearing 5, and is related to an opening 64 formed in the casing 6. A flange portion 12a that can be stopped is provided, and the flange portion 12a is sandwiched between the journal bearing 5 and the casing 6. Specifically, the lower surface of the flange portion 12 a is engaged with a recess 65 formed in the main body portion 6 a of the casing 6, and the upper surface of the flange portion 12 a is accommodated in the recess 52 formed in the journal bearing 5. Moreover, the step part 12b may be formed inside the heat insulating material 12 so that the surface of the rotating shaft 4 or the journal bearing 5 may be followed (for example, refer FIG.3 (b)).

また、フランジ部12aとジャーナル軸受5との間には、後述するように、押さえバネ13が挿入されている(例えば、図3(b)参照)。かかる押さえバネ13は、フランジ部12aをケーシング6に押さえ付け、ケーシング6と断熱材12との間の隙間を小さくするための部品である。   Further, as will be described later, a holding spring 13 is inserted between the flange portion 12a and the journal bearing 5 (see, for example, FIG. 3B). The presser spring 13 is a component for pressing the flange portion 12 a against the casing 6 and reducing the gap between the casing 6 and the heat insulating material 12.

ここで、駆動装置3側とインペラ2側との間に生じるガスの流れについて、図3を参照しつつ説明する。図3(a)に示した比較例は、従来技術のジャーナル軸受50を使用した比較例である。   Here, the gas flow generated between the driving device 3 side and the impeller 2 side will be described with reference to FIG. The comparative example shown in FIG. 3A is a comparative example using a conventional journal bearing 50.

図3(a)に示した比較例では、ジャーナル軸受50に、断熱材120よりも径方向外側に上下面の両面を貫通する開口部53が形成されている。開口部53は、インペラ20側と駆動装置30側との間に生じる圧力変動を緩和させるためのものである。   In the comparative example shown in FIG. 3A, the journal bearing 50 is formed with openings 53 that penetrate both the upper and lower surfaces radially outward from the heat insulating material 120. The opening 53 is for reducing pressure fluctuations that occur between the impeller 20 side and the drive device 30 side.

かかる比較例では、開口部53が形成されていることから、断熱材120とケーシング60との隙間を介してインペラ20側と駆動装置30側との間のガスの往復が起こり易い構成になっている。その結果、図3(a)において、矢印で示したように、断熱材120とケーシング60との隙間を介したインペラ20側と駆動装置30側との間のガスの往復と、回転軸40と断熱材120との隙間を介したインペラ20側と駆動装置30側との間のガスの往復が生じる。かかるガスの往復は、断熱材120の断熱効果を低減させ、装置全体の性能や効率を低下させる原因となる。また、低温のガスが駆動装置30側に流れ込んだ場合、常温である駆動装置3側の機器を冷却してしまう場合がある。例えば、駆動装置30側のOリング(例えば、第一実施形態におけるOリング67,75)が冷却された場合には、シール性能が低下し、極低温ガスの漏洩が発生し得る原因となる。   In such a comparative example, since the opening 53 is formed, the gas is easily reciprocated between the impeller 20 side and the drive device 30 side through the gap between the heat insulating material 120 and the casing 60. Yes. As a result, as shown by an arrow in FIG. 3A, the gas reciprocation between the impeller 20 side and the drive device 30 side through the gap between the heat insulating material 120 and the casing 60, the rotating shaft 40, Gas reciprocation occurs between the impeller 20 side and the drive device 30 side via a gap with the heat insulating material 120. Such reciprocation of the gas reduces the heat insulation effect of the heat insulating material 120 and causes the performance and efficiency of the entire apparatus to deteriorate. In addition, when low-temperature gas flows into the drive device 30 side, the device on the drive device 3 side that is normal temperature may be cooled. For example, when the O-ring on the drive device 30 side (for example, the O-rings 67 and 75 in the first embodiment) is cooled, the sealing performance is lowered, which may cause leakage of cryogenic gas.

一方、図3(b)に示した第一実施形態では、上述した構成を有するとともに、ジャーナル軸受5には、断熱材12よりも径方向外側に両面を貫通する開口部53が形成されていない。したがって、回転軸4と断熱材12との隙間を介したインペラ2側と駆動装置3側との間のガスの往復が生じるのみである。したがって、インペラ2側と駆動装置3側との間を往復するガスの総量を低減させることができる。その結果、上述した装置全体の性能低下やOリング67,75のシール性能低下等の問題を抑制することができる。   On the other hand, in the first embodiment shown in FIG. 3B, the journal bearing 5 has the above-described configuration, and the journal bearing 5 is not formed with the openings 53 penetrating both surfaces radially outward from the heat insulating material 12. . Therefore, the gas only reciprocates between the impeller 2 side and the drive device 3 side through the gap between the rotating shaft 4 and the heat insulating material 12. Therefore, the total amount of gas reciprocating between the impeller 2 side and the drive device 3 side can be reduced. As a result, it is possible to suppress problems such as the above-described degradation of the overall performance of the apparatus and the degradation of the sealing performance of the O-rings 67 and 75.

次に、駆動装置3側とインペラ2側との間にガスの流れ(通気)が生じた場合に、起こり得る現象について説明する。ここで、図4は、ヘリウムガス、水素ガス及び窒素ガスの物質特性を示す図である。図4において、横軸は温度(K)、縦軸は定圧比熱(J/gK)を示している。また、ヘリウムガス(He)のグラフを実線、水素ガス(H)のグラフを一点鎖線、窒素ガス(N)のグラフを点線、で示している。 Next, a phenomenon that may occur when a gas flow (ventilation) occurs between the driving device 3 side and the impeller 2 side will be described. Here, FIG. 4 is a diagram showing the material characteristics of helium gas, hydrogen gas, and nitrogen gas. In FIG. 4, the horizontal axis represents temperature (K), and the vertical axis represents constant pressure specific heat (J / gK). Further, the graph of helium gas (He) is indicated by a solid line, the graph of hydrogen gas (H 2 ) is indicated by a one-dot chain line, and the graph of nitrogen gas (N 2 ) is indicated by a dotted line.

本実施形態に係る極低温回転機械1は、液体窒素、液体ヘリウム、液体水素等の極低温冷媒を送流する回転機械であるため、これらの極低温冷媒を構成するガスの物質特性と深い関わりがある。   Since the cryogenic rotating machine 1 according to the present embodiment is a rotating machine that sends cryogenic refrigerants such as liquid nitrogen, liquid helium, and liquid hydrogen, it is deeply related to the material characteristics of the gases constituting these cryogenic refrigerants. There is.

図4に示したように、ヘリウムガス(He)、水素ガス(H)及び窒素ガス(N)の臨界温度は、それぞれ、約5.2K、約33.0K、約126.2Kである。そして、かかる臨界温度付近では、定圧比熱が急激に上昇し、周りの熱を奪いやすい状態となる。特に、筐体7内は極低温冷媒の気化ガスが充満しており、インペラ2側(低温側)の圧力が駆動装置3側(常温側)の圧力より高い場合には、極低温冷媒の気化ガスが駆動装置3側に流入することとなる。このとき、気化ガスは、駆動装置3側(常温側)に移動するに従って温度が上昇し、臨界温度付近を通過することとなる。したがって、気化ガスが臨界温度を通過するときに、急激に周囲の構成部品を冷却することとなる。なお、かかる現象は、臨界圧力付近でも同様に生じる現象である。 As shown in FIG. 4, the critical temperatures of helium gas (He), hydrogen gas (H 2 ), and nitrogen gas (N 2 ) are about 5.2K, about 33.0K, and about 126.2K, respectively. . In the vicinity of the critical temperature, the constant pressure specific heat rises rapidly, and the surrounding heat is likely to be taken away. In particular, when the housing 7 is filled with the vaporized gas of the cryogenic refrigerant and the pressure on the impeller 2 side (low temperature side) is higher than the pressure on the driving device 3 side (normal temperature side), the vaporization of the cryogenic refrigerant is performed. Gas will flow into the drive unit 3 side. At this time, the vaporized gas increases in temperature as it moves to the driving device 3 side (normal temperature side), and passes near the critical temperature. Therefore, when the vaporized gas passes the critical temperature, surrounding components are rapidly cooled. Such a phenomenon is also a phenomenon that occurs in the vicinity of the critical pressure.

かかる冷却を抑制するためには、気化ガスがインペラ2側(低温側)から駆動装置3側(常温側)に流れ込む流量を低減することが効果的である。そこで、本発明の第一実施形態に係る極低温回転機械1では、筐体7内に充填材8を配置することにより、筐体7内における気化ガスの占める体積を低減させ、インペラ2側から駆動装置3側に流入する気化ガスの流量を低減している。その結果、駆動装置3側とインペラ2側との間を往復する気化ガスの総量を低減させることができ、インペラ2側と駆動装置3側との間の気化ガスの往復を抑制することができる。   In order to suppress such cooling, it is effective to reduce the flow rate at which the vaporized gas flows from the impeller 2 side (low temperature side) to the drive device 3 side (normal temperature side). Therefore, in the cryogenic rotating machine 1 according to the first embodiment of the present invention, the volume occupied by the vaporized gas in the casing 7 is reduced by disposing the filler 8 in the casing 7, and from the impeller 2 side. The flow rate of the vaporized gas flowing into the driving device 3 is reduced. As a result, the total amount of vaporized gas reciprocating between the drive device 3 side and the impeller 2 side can be reduced, and reciprocation of the vaporized gas between the impeller 2 side and the drive device 3 side can be suppressed. .

続いて、本発明の他の実施形態に係る極低温回転機械1について説明する。ここで、図5は、本発明に係る極低温回転機械の他の実施形態を示す筐体周辺の拡大図であり、(a)は第二実施形態、(b)は第三実施形態、(c)は第四実施形態、を示している。また、各図において、作業用空間71に配置される配線や配管については、説明の便宜上、図を省略してある。なお、各図において、図1に示した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。   Next, a cryogenic rotating machine 1 according to another embodiment of the present invention will be described. Here, FIG. 5 is an enlarged view of the periphery of the casing showing another embodiment of the cryogenic rotating machine according to the present invention, (a) is the second embodiment, (b) is the third embodiment, c) shows a fourth embodiment. Moreover, in each figure, about the wiring and piping arrange | positioned in the work space 71, the figure is abbreviate | omitted for convenience of explanation. In addition, in each figure, about the same component as 1st embodiment shown in FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図5(a)に示した第二実施形態は、充填材8を複数の球体ではなく、複数の立方体等のブロックにより構成したものである。かかる第二実施形態によれば、充填材8を複数の球体で構成した場合と比較して、効率よく筐体7内の作業用空間71の隙間を埋めることができ、ガスの占める空間を効果的に低減することができる。なお、ブロックには、図示した立方体のほか、直方体、円柱体等、種々の形状のものを使用することができる。   In the second embodiment shown in FIG. 5A, the filler 8 is constituted by blocks such as a plurality of cubes instead of a plurality of spheres. According to the second embodiment, compared to the case where the filler 8 is composed of a plurality of spheres, the gap of the work space 71 in the housing 7 can be efficiently filled, and the space occupied by the gas is effective. Can be reduced. In addition to the cube shown in the figure, blocks having various shapes such as a rectangular parallelepiped and a cylindrical body can be used.

図5(b)に示した第三実施形態は、充填材8を複数の球体及びブロックで構成したものである。かかる第三実施形態によれば、ブロックを配置することが適当な箇所(例えば、作業用空間71の外周部)にはブロックの充填材8を配置し、球体を配置することが適当な箇所(例えば、作業用空間71の内周部)には球体の充填材8を配置することにより、効率よく筐体7内の作業用空間71の隙間を埋めることができ、ガスの占める空間を効果的に低減することができる。   In the third embodiment shown in FIG. 5B, the filler 8 is composed of a plurality of spheres and blocks. According to the third embodiment, the block filler 8 is arranged at a place where the block is appropriate (for example, the outer peripheral portion of the work space 71), and the place where the sphere is suitable ( For example, by arranging the spherical filler 8 in the inner peripheral portion of the work space 71, the gap of the work space 71 in the housing 7 can be efficiently filled, and the space occupied by the gas is effective. Can be reduced.

図5(c)に示した第四実施形態は、充填材8を複数種類の大きさの球体により構成したものである。かかる第四実施形態によれば、充填材8を一種類の球体で構成した場合と比較して、効率よく筐体7内の作業用空間71の隙間を埋めることができ、ガスの占める空間を効果的に低減することができる。また、ここでは、大中小の三種類の大きさの球体(充填材8)を使用しているが、これに限定されるものではなく、充填材8は、二種類の大きさの球体であってもよいし、四種類以上の大きさの球体であってもよい。また、充填材8は、複数種類の大きさのブロック又はブロック若しくは球体の組合せにより構成するようにしてもよい。   In the fourth embodiment shown in FIG. 5C, the filler 8 is constituted by a plurality of types of spheres. According to the fourth embodiment, compared with the case where the filler 8 is composed of one kind of sphere, the gap of the work space 71 in the housing 7 can be efficiently filled, and the space occupied by the gas can be reduced. It can be effectively reduced. Also, here, three sizes of large, medium, and small spheres (filler 8) are used. However, the present invention is not limited to this, and the filler 8 is a sphere of two types. It may be a sphere of four or more sizes. Moreover, you may make it comprise the filler 8 with the combination of a block of multiple types of magnitude | sizes, or a block, or a sphere.

図6は、本発明に係る極低温回転機械1の他の実施形態を示す断熱材周辺の拡大図であり、(a)は第五実施形態、(b)は第六実施形態、を示している。ここで、第五実施形態及び第六実施形態においては、断熱材12とケーシング6及び回転軸4との隙間の間隔を維持したまま、該隙間の体積を増大させたものである。これらの実施形態によれば、常温の駆動装置3側と低温のインペラ2側との間の緩衝領域の体積を増大させることによって、低温側に近い空間の圧力を低下させることができ、インペラ2側の気化ガスを駆動装置3側に流入し難くすることができ、インペラ2側と駆動装置3側との間の気化ガスの往復を低減させることができる。   FIG. 6 is an enlarged view around a heat insulating material showing another embodiment of the cryogenic rotating machine 1 according to the present invention, in which (a) shows a fifth embodiment and (b) shows a sixth embodiment. Yes. Here, in the fifth embodiment and the sixth embodiment, the volume of the gap is increased while maintaining the gap between the heat insulating material 12, the casing 6, and the rotating shaft 4. According to these embodiments, by increasing the volume of the buffer region between the normal temperature driving device 3 side and the low temperature impeller 2 side, the pressure in the space close to the low temperature side can be reduced. It is possible to make it difficult for the vaporized gas on the side to flow into the drive device 3 side, and to reduce the reciprocation of the vaporized gas between the impeller 2 side and the drive device 3 side.

図6(a)に示した第五実施形態は、回転軸4及び断熱材12の円筒内側の直径Dを第一実施形態よりも拡大したものである。また、図6(b)に示した第六実施形態は、回転軸4が断熱材12に挿入される部分の長さLを拡大したものである。このように、直径D又は長さLを拡大することによって、常温の駆動装置3側と極低温のインペラ2側との間の緩衝領域の体積を容易に増大させることができる。なお、本実施形態において、直径D及び長さLの両方を拡大するようにしてもよい。   In the fifth embodiment shown in FIG. 6A, the diameter D inside the cylinder of the rotating shaft 4 and the heat insulating material 12 is larger than that in the first embodiment. In the sixth embodiment shown in FIG. 6B, the length L of the portion where the rotating shaft 4 is inserted into the heat insulating material 12 is enlarged. Thus, by expanding the diameter D or the length L, the volume of the buffer region between the room temperature driving device 3 side and the cryogenic impeller 2 side can be easily increased. In the present embodiment, both the diameter D and the length L may be enlarged.

上述した第一実施形態乃至第六実施形態では、極低温回転機械1がコンプレッサの場合について説明したが、極低温回転機械1はポンプ、タービン又はこれらに類する他の回転機械であってもよい。   In the first to sixth embodiments described above, the case where the cryogenic rotating machine 1 is a compressor has been described. However, the cryogenic rotating machine 1 may be a pump, a turbine, or other rotating machines similar to these.

本発明は上述した実施形態に限定されず、充填材8をセラミックス又は金属以外の材料で構成してもよい、極低温冷媒にネオンガス等を適用してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the filler 8 may be made of a material other than ceramics or metal, neon gas or the like may be applied to a cryogenic refrigerant, and the gist of the present invention is not deviated. Of course, various changes can be made within the range.

1…極低温回転機械
2…インペラ
3…駆動装置
4…回転軸
5,9…ジャーナル軸受
6…ケーシング
6a…本体部
6b…拡径部
7…筐体
8…充填材
10…スラスト軸受
11…上部軸受
12…断熱材
12a…フランジ部
12b…段差部
13…押さえバネ
31…ロータ
32…ステータ
51…開口部
52…凹部
61…吸入口
62…スクロール部
63…出口配管
64…開口部
65…凹部
66…環状溝
67,75…Oリング
71…作業用空間
72…筒状部材
72a…第一筒部
72b…第二筒部
73…蓋部材
73a…配線・配管口
74…環状溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cryogenic rotating machine 2 ... Impeller 3 ... Drive apparatus 4 ... Rotating shafts 5, 9 ... Journal bearing 6 ... Casing 6a ... Main body part 6b ... Expanded diameter part 7 ... Housing 8 ... Filler 10 ... Thrust bearing 11 ... Upper part Bearing 12 ... Heat insulating material 12a ... Flange part 12b ... Step part 13 ... Holding spring 31 ... Rotor 32 ... Stator 51 ... Opening part 52 ... Recess 61 ... Suction port 62 ... Scroll part 63 ... Outlet pipe 64 ... Opening part 65 ... Recess 66 ... annular grooves 67 and 75 ... O-ring 71 ... work space 72 ... cylindrical member 72a ... first cylinder part 72b ... second cylinder part 73 ... lid member 73a ... wiring / piping port 74 ... annular groove

Claims (6)

極低温冷媒に運動エネルギーを付与するインペラ側が断熱保冷された真空容器内に配置され、インペラを回転駆動させる駆動装置側が真空容器外に配置された極低温回転機械において、
前記駆動装置の回転を前記インペラに伝達する回転軸と、
該回転軸を支承する軸受と、
前記インペラを収容するとともに前記真空容器に固定されるケーシングと、
前記駆動装置を収容するとともに前記ケーシングの背面に配置される筐体と、
前記筐体内に配置される充填材と、を備え、
前記筐体は、前記駆動装置の後方に形成された作業用空間を有し、前記充填材は、該作業用空間に配置される、
ことを特徴とする極低温回転機械。
In the cryogenic rotating machine in which the impeller side that imparts kinetic energy to the cryogenic refrigerant is disposed in a heat-insulated and cooled vacuum vessel, and the driving device side that rotates the impeller is disposed outside the vacuum vessel,
A rotating shaft for transmitting rotation of the driving device to the impeller;
A bearing for supporting the rotating shaft;
A casing that houses the impeller and is fixed to the vacuum vessel;
A housing that houses the driving device and is disposed on the back surface of the casing;
A filler disposed in the housing ,
The housing has a working space formed behind the driving device, and the filler is disposed in the working space.
A cryogenic rotating machine characterized by that.
前記充填材は、前記筐体内におけるガスの占める空間の体積を低減させる部材である、ことを特徴とする請求項1に記載の極低温回転機械。   The cryogenic rotary machine according to claim 1, wherein the filler is a member that reduces a volume of a space occupied by a gas in the casing. 前記充填材は、金属又はセラミックスで構成される、ことを特徴とする請求項1に記載の極低温回転機械。   The cryogenic rotary machine according to claim 1, wherein the filler is made of metal or ceramics. 前記充填材は、複数の球体又はブロックである、ことを特徴とする請求項1に記載の極低温回転機械。   The cryogenic rotating machine according to claim 1, wherein the filler is a plurality of spheres or blocks. 前記ケーシングと前記回転軸との間かつ前記インペラと前記軸受との間に配置される断熱材を有し、該断熱材と前記ケーシング及び前記回転軸との隙間の間隔を維持したまま、該隙間の体積を増大させた、ことを特徴とする請求項1に記載の極低温回転機械。   A heat insulating material disposed between the casing and the rotating shaft and between the impeller and the bearing, and maintaining the gap between the heat insulating material, the casing, and the rotating shaft; The cryogenic rotating machine according to claim 1, wherein the volume of the cryogenic rotating machine is increased. 前記軸受は、前記回転軸又は固定部材を挿通する開口部以外の開口部を有しない、ことを特徴とする請求項1に記載の極低温回転機械。   The cryogenic rotary machine according to claim 1, wherein the bearing does not have an opening other than an opening through which the rotating shaft or the fixing member is inserted.
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