JP6044156B2 - Oil drain structure, turbo compressor and turbo refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は、油切り構造、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機に関するものである。 The present invention relates to an oil draining structure, a turbo compressor, and a turbo refrigerator.
冷凍機として、電動機によってインペラを回転駆動させて冷媒を圧縮して排出するターボ圧縮機を備えるターボ冷凍機が知られている。ターボ圧縮機においては、オイルタンクから電動機の回転軸の軸受やインペラの回転軸の軸受等の摺動部位に潤滑油が供給されるようになっている。このように潤滑油が供給される部位では、回転軸の周囲をシールするシール部から他の空間への油漏れが問題となっている。 As a refrigerator, a turbo refrigerator having a turbo compressor that compresses and discharges a refrigerant by rotating an impeller with an electric motor is known. In a turbo compressor, lubricating oil is supplied from an oil tank to sliding parts such as a bearing of a rotating shaft of an electric motor and a bearing of a rotating shaft of an impeller. As described above, oil leakage from the seal portion that seals the periphery of the rotating shaft to another space is a problem at the site where the lubricating oil is supplied.
下記特許文献1には、潤滑油の油漏れを防止し、ハウジング内部で飛散する潤滑油がラビリンスシールに達することのない、油潤滑プラマーブロックハウジングのためのラビリンスシール装置が開示されている。このラビリンスシール装置は、壁部がハウジング内面と相俟ってドレーン溝を形成し、ハウジングの上側内面に飛散した油を、油溜めとしてのハウジングの下部に帰還せしめるようになっている。
ところで、潤滑油は、摺動部位の潤滑性の確保と共に摺動部位の発熱を抑制するものであり、特に発熱の大きい部位では、ノズルから大量の潤滑油を噴き付けるようになっている。軸受に噴き付けられた潤滑油のほとんどは所定の経路を通ってオイルタンクに戻ることとなるが、このように潤滑油が大量に噴き付けられると、回転軸を伝って該回転軸の周囲をシールするシール部から他の空間に漏れ出し易くなる。 By the way, the lubricating oil secures the lubricity of the sliding part and suppresses the heat generation of the sliding part. In particular, in a part where the heat generation is large, a large amount of lubricating oil is sprayed from the nozzle. Most of the lubricating oil sprayed on the bearing returns to the oil tank through a predetermined path, but when a large amount of lubricating oil is sprayed in this way, it travels around the rotating shaft along the rotating shaft. It becomes easy to leak into the other space from the seal part to be sealed.
潤滑油が、他の空間に漏れ出すと、オイルタンクに戻る潤滑油が少なくなり、オイルタンクの潤滑油の液面が下がる所謂油上がりと称される現象が生じ、各摺動部位への潤滑油の供給量が不十分になる場合がある。
上記従来技術は、構成が複雑であり、適用にあたってはコストの増加、部品点数の増加となる。また、構成が複雑であると、部品一つ一つの頑強性の確保が難しく、大量の潤滑油が噴き付けられる部位では故障等の原因になることがあり、油切りとしての効果が低くなってしまって所定の機能を発揮できない場合もある。
If the lubricating oil leaks to other spaces, the amount of lubricating oil that returns to the oil tank decreases, causing a phenomenon called so-called oil rising that lowers the oil level of the lubricating oil in the oil tank, and lubricates each sliding part. Oil supply may be insufficient.
The above-described conventional technology has a complicated configuration, and increases the cost and the number of parts when applied. In addition, if the structure is complicated, it is difficult to secure the robustness of each part, and it may cause a failure in a part where a large amount of lubricating oil is sprayed. In some cases, a predetermined function cannot be performed.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、頑強性があり、油切りの効果が高い油切り構造、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an oil draining structure, a turbo compressor, and a turbo refrigerator that are robust and have a high oil draining effect.
上記の課題を解決するために、本発明は、ノズルから潤滑油が噴き付けられる軸受の奥側に設けられ、前記軸受に支持された回転軸の周囲をシールするシール部のための油切り構造であって、前記回転軸に一体回転可能に設けられ、前記軸受の奥側であって且つ前記シール部の手前側において、手前側よりも奥側の径を大きくする段差部を有し、前記段差部は、スリーブ状であり、かつ、前記回転軸と別体である、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、シール部の手前側に径を大きくする段差部を設けることで、当該段差部において大きな遠心力が生じるため、油切り効果が高くなる。このように、本発明は、回転軸に段差部を設けるといった、シンプルで頑強性のある構造によって、潤滑油がシール部に達することを効果的に抑制することができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an oil draining structure for a seal portion that is provided on the back side of a bearing to which lubricating oil is sprayed from a nozzle and seals the periphery of a rotating shaft supported by the bearing. a is, the integrally rotatably provided on the rotary shaft, the front side of and the sealing portion a rear side of the bearing, have a stepped portion to increase the diameter of the rear side than the front side, the The step portion has a sleeve shape and is configured separately from the rotating shaft .
By adopting this configuration, in the present invention, by providing a stepped portion having a larger diameter on the front side of the seal portion, a large centrifugal force is generated in the stepped portion, so that the oil draining effect is enhanced. Thus, according to the present invention, it is possible to effectively prevent the lubricating oil from reaching the seal portion by a simple and robust structure in which a step portion is provided on the rotating shaft.
また、本発明においては、前記段差部は、前記回転軸を伝う前記潤滑油を手前側に跳ね返すための返し形状を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、段差部に返し形状が付与されているため、潤滑油が回転軸を伝ってきても大きな遠心力によって当該潤滑油を手前側に跳ね返すことができ、油切り効果がより高くなる。
Moreover, in this invention, the said level | step-difference part employ | adopts the structure that it has the return shape for bouncing back the said lubricating oil which transmits the said rotating shaft to the near side.
By adopting this configuration, in the present invention, since the return shape is given to the stepped portion, even if the lubricant is transmitted along the rotating shaft, the lubricant can be rebounded to the near side by a large centrifugal force, The oil draining effect becomes higher.
また、本発明においては、前記段差部は、前記返し形状として、前記回転軸に対して手前側に傾いた傾斜面を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、段差部が回転軸に対して手前側に傾いた傾斜面を有するため、潤滑油が回転軸を伝ってきても大きな遠心力を利用して当該潤滑油を手前側に跳ね返すことができる。
Moreover, in this invention, the said level | step-difference part employ | adopts the structure that it has the inclined surface inclined to the near side with respect to the said rotating shaft as said return shape.
By adopting this configuration, in the present invention, since the step portion has an inclined surface that is inclined toward the front side with respect to the rotation axis, even if the lubricating oil travels along the rotation axis, the lubrication is performed using a large centrifugal force. Oil can be bounced back.
また、本発明においては、前記段差部は、前記回転軸と一体で形成されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、段差部が回転軸と一体で形成されているため、部品点数が減少し、よりシンプルで頑強性のある構造とすることができる。
Moreover, in this invention, the structure that the said level | step-difference part is integrally formed with the said rotating shaft is employ | adopted.
By adopting this configuration, in the present invention, since the step portion is formed integrally with the rotating shaft, the number of parts is reduced, and a simpler and more robust structure can be achieved.
また、本発明においては、前記シール部は、ラビリンスシールと、前記ラビリンスシールの手前側に設けられたオイルシールと、を有しており、前記回転軸に一体回転可能に設けられ、前記オイルシールの奥側であって且つ前記ラビリンスシールの手前側において、前記潤滑油をトラップする溝部を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、潤滑油がオイルシールを越えても回転軸に設けられた溝部によって当該潤滑油をトラップすることができるため、潤滑油がラビリンスシールに達することを抑制することができる。
In the present invention, the seal portion includes a labyrinth seal and an oil seal provided on the front side of the labyrinth seal, and is provided so as to be rotatable integrally with the rotary shaft. And a groove portion for trapping the lubricating oil is employed on the back side of the labyrinth seal.
By adopting this configuration, in the present invention, even if the lubricating oil exceeds the oil seal, the lubricating oil can be trapped by the groove provided in the rotating shaft, so that the lubricating oil is prevented from reaching the labyrinth seal. can do.
また、本発明においては、前記回転軸に一体回転可能に設けられ、前記溝部を挟んで手前側よりも奥側の径を大きくする第2の段差部を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第2の段差部によって、潤滑油が溝部を越えないようにすることができ、潤滑油がラビリンスシールに達することをより確実に抑制することができる。
In the present invention, a configuration is adopted in which a second stepped portion is provided on the rotating shaft so as to be integrally rotatable, and has a diameter on the back side larger than that on the near side across the groove portion.
By adopting this configuration, in the present invention, the second stepped portion can prevent the lubricating oil from exceeding the groove portion, and can more reliably suppress the lubricating oil from reaching the labyrinth seal. .
また、本発明においては、電動機によってインペラを回転駆動させて気体を圧縮するターボ圧縮機であって、前記電動機及び前記インペラの少なくともいずれか一方の回転軸のシール部のための油切り構造として、先に記載の油切り構造を有する、という構成を採用する。 Further, in the present invention, a turbo compressor that compresses gas by rotating an impeller with an electric motor, and as an oil draining structure for a seal portion of a rotating shaft of at least one of the electric motor and the impeller, The configuration of having the oil draining structure described above is adopted.
また、本発明においては、圧縮された冷媒を液化する凝縮器と、前記凝縮器によって前記液化された冷媒を蒸発させて冷却対象物を冷却する蒸発器と、前記蒸発器によって前記蒸発された冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給するターボ圧縮機と、を有するターボ冷凍機であって、前記ターボ圧縮機として、先に記載のターボ圧縮機を有する、という構成を採用する。 In the present invention, the condenser that liquefies the compressed refrigerant, the evaporator that evaporates the liquefied refrigerant by the condenser and cools the object to be cooled, and the refrigerant evaporated by the evaporator A turbo refrigerator having a turbo compressor that compresses and supplies the turbo compressor to the condenser, and has the turbo compressor described above as the turbo compressor.
本発明によれば、頑強性があり、油切りの効果が高い油切り構造、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機が得られる。 According to the present invention, an oil removal structure, a turbo compressor, and a turbo refrigerator that are robust and have a high oil removal effect can be obtained.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態におけるターボ冷凍機1の系統図である。
本実施形態のターボ冷凍機1は、例えばフロンを冷媒として、空調用の冷水を冷却対象物とするものである。ターボ冷凍機1は、図1に示すように、凝縮器2と、エコノマイザ3と、蒸発器4と、ターボ圧縮機5と、を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a system diagram of a
The
凝縮器2は、流路R1を介してターボ圧縮機5のガス吐出管5aと接続されている。凝縮器2には、ターボ圧縮機5によって圧縮された冷媒(圧縮冷媒ガスX1)が流路R1を通って供給されるようになっている。凝縮器2は、この圧縮冷媒ガスX1を液化するものである。凝縮器2は、冷却水が流通する伝熱管2aを備え、圧縮冷媒ガスX1と冷却水と間の熱交換によって、圧縮冷媒ガスX1を冷却するようになっている。
The
圧縮冷媒ガスX1は、冷却水との間の熱交換によって冷却され、液化し、冷媒液X2となって凝縮器2の底部に溜まる。凝縮器2の底部は、流路R2を介してエコノマイザ3と接続されている。流路R2には、冷媒液X2を減圧するための膨張弁6が設けられている。エコノマイザ3には、膨張弁6によって減圧された冷媒液X2が流路R2を通って供給されるようになっている。エコノマイザ3は、減圧された冷媒液X2を一時的に貯留し、冷媒を液相と気相とに分離するものである。
The compressed refrigerant gas X1 is cooled by heat exchange with the cooling water, liquefied, becomes refrigerant liquid X2, and accumulates at the bottom of the
エコノマイザ3の頂部は、流路R3を介してターボ圧縮機5のエコノマイザ連結管5bと接続されている。ターボ圧縮機5には、エコノマイザ3によって分離した冷媒の気相成分X3が、蒸発器4及び第1圧縮段11を経ることなく、流路R3を通って第2圧縮段12に供給され、効率を高めるようになっている。一方、エコノマイザ3の底部は、流路R4を介して蒸発器4と接続されている。流路R4には、冷媒液X2をさらに減圧するための膨張弁7が設けられている。
The top of the
蒸発器4には、膨張弁7によってさらに減圧された冷媒液X2が流路R4を通って供給されるようになっている。蒸発器4は、冷媒液X2を蒸発させてその気化熱によって冷水を冷却するものである。蒸発器4は、冷水が流通する伝熱管4aを備え、冷媒液X2と冷水と間の熱交換によって、冷水を冷却すると共に冷媒液X2を蒸発させるようになっている。冷媒液X2は、冷水との間の熱交換によって熱を奪って蒸発し、冷媒ガスX4となる。
The evaporator 4 is supplied with the refrigerant liquid X2 further reduced in pressure by the expansion valve 7 through the flow path R4. The evaporator 4 evaporates the refrigerant liquid X2 and cools the cold water by the heat of vaporization. The evaporator 4 includes a
蒸発器4の頂部は、流路R5を介してターボ圧縮機5のガス吸入管5cと接続されている。ターボ圧縮機5には、蒸発器4において蒸発した冷媒ガスX4が流路R5を通って供給されるようになっている。ターボ圧縮機5は、蒸発した冷媒ガスX4を圧縮し、圧縮冷媒ガスX1として凝縮器2に供給するものである。ターボ圧縮機5は、冷媒ガスX4を圧縮する第1圧縮段11と、一段階圧縮された冷媒をさらに圧縮する第2圧縮段12と、を具備する2段圧縮機である。
The top of the evaporator 4 is connected to a
第1圧縮段11にはインペラ13が設けられ、第2圧縮段12にはインペラ14が設けられており、それらが回転軸15で接続されている。ターボ圧縮機5は、電動機10によってインペラ13,14を回転駆動させて冷媒を圧縮するようになっている。インペラ13,14は、ラジアルインペラであり、軸方向で吸気した冷媒を半径方向に導出する不図示の3次元的ねじれを含むブレードを有する。
The
ガス吸入管5cには、第1圧縮段11の吸入量を調節するためのインレットガイドベーン16が設けられている。インレットガイドベーン16は、冷媒ガスX4の流れ方向からの見かけ上の面積が変更可能なように回転可能とされている。インペラ13,14の周りには、それぞれディフューザ流路が設けられており、半径方向に導出した冷媒を、当該流路において圧縮・昇圧し、また、さらにその周りに設けられたスクロール流路によって次の圧縮段に供給することができるようになっている。インペラ14の周りには、出口絞り弁17が設けられており、ガス吐出管5aからの吐出量を制御できるようになっている。
An
ターボ圧縮機5は、密閉型の筐体20を備える。筐体20は、圧縮流路空間S1と、第1の軸受収容空間S2と、モーター収容空間S3と、ギヤユニット収容空間S4と、第2の軸受収容空間S5と、に区画されている。圧縮流路空間S1には、インペラ13,14が設けられている。インペラ13,14を接続する回転軸15は、圧縮流路空間S1、第1の軸受収容空間S2、ギヤユニット収容空間S4に挿通して設けられている。第1の軸受収容空間S2には、回転軸15を支持する軸受21が設けられている。
The
モーター収容空間S3には、ステータ22と、ロータ23と、ロータ23に接続された回転軸24と、が設けられている。この回転軸24は、モーター収容空間S3、ギヤユニット収容空間S4、第2の軸受収容空間S5に挿通して設けられている。第2の軸受収容空間S5には、回転軸24の反負荷側を支持する軸受31が設けられている。ギヤユニット収容空間S4には、ギヤユニット25と、軸受26,27と、オイルタンク28と、が設けられている。
In the motor housing space S3, a
ギヤユニット25は、回転軸24に固定される大径歯車29と、回転軸15に固定されると共に大径歯車29と噛み合う小径歯車30と、を有する。ギヤユニット25は、回転軸24の回転数に対して回転軸15の回転数が増加(増速)するように、回転駆動力を伝達するものである。軸受26は、回転軸24を支持するものである。軸受27は、回転軸15を支持するものである。オイルタンク28は、軸受21,26,27,31等の各摺動部位に供給される潤滑油を貯溜するものである。
The
このような筐体20には、圧縮流路空間S1と第1の軸受収容空間S2との間において、回転軸15の周囲をシールするシール部32,33が設けられている。また、筐体20には、圧縮流路空間S1とギヤユニット収容空間S4との間において、回転軸15の周囲をシールするシール部34が設けられている。また、筐体20には、ギヤユニット収容空間S4とモーター収容空間S3との間において、回転軸24の周囲をシールするシール部35が設けられている。また、筐体20には、モーター収容空間S3と第2の軸受収容空間S5との間において、回転軸24の周囲をシールするシール部36が設けられている。
Such a
モーター収容空間S3は、流路R6を介して凝縮器2と接続されている。モーター収容空間S3には、凝縮器2から冷媒液X2が流路R6を通って供給されるようになっている。モーター収容空間S3に供給された冷媒液X2は、ステータ22の周りを流通し、ステータ22及びその周囲との間の熱交換によって、モーター収容空間S3を冷却する。モーター収容空間S3は、流路R6を介して蒸発器4と接続されている。蒸発器4には、モーター収容空間S3において熱を奪った冷媒液X2が流路R7を通って供給されるようになっている。
The motor housing space S3 is connected to the
オイルタンク28は、給油ポンプ37を有する。給油ポンプ37は、流路R8を介して第2の軸受収容空間S5と接続されている。第2の軸受収容空間S5には、オイルタンク28から潤滑油が流路R8を通って供給されるようになっている。第2の軸受収容空間S5に供給された潤滑油は、軸受31に供給され、回転軸24の摺動部位の潤滑性の確保と共に摺動部位の発熱を抑制(冷却)する。第2の軸受収容空間S5は、流路R9を介してオイルタンク28と接続されている。オイルタンク28には、第2の軸受収容空間S5に供給された潤滑油が流路R9を通って帰還してくるようになっている。
The
ここで、第2の軸受収容空間S5に供給された潤滑油が、シール部36からモーター収容空間S3に漏れ出した場合には、潤滑油はモーター収容空間S3から流路R7を通って蒸発器4に導入されてしまい、オイルタンク28に戻る潤滑油が少なくなって液面が下がってしまう。
以下、この油上がり現象を防止するための油切り構造の構成について、図2を参照して説明する。
Here, when the lubricating oil supplied to the second bearing housing space S5 leaks from the
Hereinafter, the configuration of the oil draining structure for preventing the oil rising phenomenon will be described with reference to FIG.
図2は、本発明の第1実施形態における油切り構造Aの構成を示す断面図である。
図2に示すように、回転軸24の反負荷側の端部は、第2の軸受収容空間S5に配置されている。回転軸24は、ボールベアリングの軸受31によって回転自在に支持されている。軸受31の内輪31aは、ナット40によって回転軸24に固定されている。軸受31の外輪31bは、シールハウジング41によって筐体20に固定されている。このため、外輪31bが固定された状態で、内輪31aが回転軸24と共に回転するようになっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the oil draining structure A in the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the end of the
第2の軸受収容空間S5の上部には、軸受31に潤滑油を噴き付けるノズル42が設けられている。ノズル42は、流路R8と接続されている。ノズル42は、給油ポンプ37によって加圧されたオイルタンク28の潤滑油を、軸受31に向けて軸方向に噴き付けるようになっている。第2の軸受収容空間S5の底部は、流路R9と接続されている。軸受31に噴き付けられた潤滑油は、第2の軸受収容空間S5の底部に溜まり、流路R9を通ってオイルタンク28に返送される。
Above the second bearing housing space S5, a
ノズル42から潤滑油が噴き付けられる軸受31の奥側には、シール部36が設けられている。シール部36は、ラビリンスシール43と、オイルシール44と、を有している。ノズル42に対して、ラビリンスシール43は奥側に、オイルシール44は手前側に設けられている。ラビリンスシール43は、回転軸24の外周面に対向する複数のフィンを有する。オイルシール44は、ラビリンスシール43のフィンよりも長く、回転軸24の外周面に対向する複数のフィンを有する。
A
回転軸24は、軸受31の奥側であって且つシール部36の手前側において、手前側よりも奥側の径を大きくする段差部50を有する。段差部50は、回転軸24に一体形成されており、回転軸24と一体回転可能となっている。段差部50は、回転軸24に対して直角となった段差面51を有する。段差面51は、回転軸24の周方向に環状に形成されている。段差面51の周囲には、軸受31とシールハウジング41とによって空間が形成されており、潤滑油の流動が可能となっている。
The
回転軸24は、オイルシール44の奥側であって且つラビリンスシール43の手前側において、侵入してきた潤滑油をトラップする溝部52を有する。溝部52は、回転軸24に一体形成されており、回転軸24と一体回転可能となっている。溝部52は、回転軸24の外周面に周方向に所定深さで環状に形成されている。溝部52に対応するシールハウジング41の下部には、潤滑油を第2の軸受収容空間S5の底部に戻す開口部53が設けられている。開口部53は、段差面51の周囲の空間に連通するようになっている。
The rotating
続いて、油切り構造Aの作用について説明する。 Then, the effect | action of the oil draining structure A is demonstrated.
図2に示すように、ノズル42から供給される潤滑油は、軸受31に軸方向に噴き付けられる。軸受31に噴き付けられた潤滑油は、軸受31の摩擦を低減すると共に、軸受31での熱を吸収し、軸受31の温度上昇を抑制する。軸受31に噴き付けられた潤滑油の一部は、勢いそのままに軸受31の奥側に流れ出し、回転軸24の外周面を伝ってシール部36に向かって軸方向に流動することとなる。
As shown in FIG. 2, the lubricating oil supplied from the
油切り構造Aは、回転軸24に一体回転可能に設けられ、軸受31の奥側であって且つシール部36の手前側において、手前側よりも奥側の径を大きくする段差部50を有する。段差部50は、回転軸24に直角な段差面51を有し、シール部36の手前側で、潤滑油の進行を阻止する。また、段差部50は、回転軸24と一体となって高速回転(例えば3600rpm)することによって、堰き止めた潤滑油をその遠心力によって回転軸24の半径方向外側に弾くことで、油切りを行う。
The oil draining structure A is provided on the
このように、本実施形態では、シール部36の手前側に径を大きくする段差部50を設けることで、当該段差部50において大きな遠心力が生じるため、油切り効果が高くなる。したがって、この油切り構造Aによれば、回転軸24に段差部50を設けるといった、シンプルで頑強性のある構造によって、潤滑油がシール部36に達することを効果的に抑制することができる。本実施形態では、段差部50が回転軸24と一体で形成されているため、部品点数が減少し、よりシンプルで頑強性のある構造とすることができる。
As described above, in the present embodiment, by providing the stepped
また、油切り構造Aは、回転軸24に一体回転可能に設けられ、オイルシール44の奥側であって且つラビリンスシール43の手前側において、潤滑油をトラップする溝部52を有する。溝部52は、段差部50を越えてオイルシール44から奥側に侵入してきた微量の潤滑油を溝形状によってトラップする。この油切り構造Aによれば、溝部52によって、潤滑油がラビリンスシール43に達することを抑制することができるため、シール部36からの潤滑油の漏れをより確実に防止することができる。
Further, the oil draining structure A is provided on the
本実施形態では、溝部52が回転軸24と一体で形成されているため、同様にシンプルで頑強性のある構造とすることができる。なお、溝部52にトラップされた潤滑油は、回転軸24の下方に導かれて、シールハウジング41に形成された開口部53に導入される。開口部53に導入された潤滑油は、段差部50によって油切りされた潤滑油と合流し、第2の軸受収容空間S5の底部に溜まる。そして、第2の軸受収容空間S5の底部に溜まった潤滑油は、流路R9からオイルタンク28に返送されることとなる。
In this embodiment, since the
したがって、上述の本実施形態によれば、ノズル42から潤滑油が噴き付けられる軸受31の奥側に設けられ、軸受31に支持された回転軸24の周囲をシールするシール部36のための油切り構造Aであって、回転軸24に一体回転可能に設けられ、軸受31の奥側であって且つシール部36の手前側において、手前側よりも奥側の径を大きくする段差部50を有する、という構成を採用することによって、頑強性があり、油切りの効果が高い油切り構造Aが得られる。また、当該油切り構造Aを備えるターボ圧縮機5及びターボ冷凍機1によれば、シール部36を介した蒸発器4への油漏れを防ぎ、オイルタンク28における油上がり現象の発生を防止することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the oil for the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図2は、本発明の第2実施形態における油切り構造Aの構成を示す断面図である。
図2に示すように、第2実施形態は、段差部50の段差面51bが、返し形状を有する点で、上記実施形態と異なる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the oil draining structure A in the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the second embodiment is different from the above-described embodiment in that the
第2実施形態の段差部50は、回転軸24と一体回転可能であるが、回転軸24と別体となっている。第2実施形態では、段差面51bの返し形状の加工性の観点から段差部50をスリーブ状にし、回転軸24と別体としている。段差部50の外周面には、上記実施形態と同様に、オイルシール44の奥側であって且つラビリンスシール43の手前側において、潤滑油をトラップする溝部52が設けられている。
The
段差部50は、回転軸24を伝ってくる潤滑油を手前側に跳ね返すための返し形状を有する。段差部50は、この返し形状として、回転軸24に対して手前側に傾いた傾斜面となった段差面51bを有する。段差面51bは、軸縦断面において回転軸24に対する角度が鋭角になるように設けられている。段差面51bは、スリーブの端面において回転軸24の周方向に環状に形成されている。
The
上記構成の第2実施形態の油切り構造Aによれば、次の作用が得られる。
まず、軸受31の奥側に流れ出して回転軸24を伝ってくる潤滑油を段差部50の段差面51bによって堰き止めることができる。また、段差部50は、回転軸24と一体となって高速回転することによって、油切りを行うことができる。ここで、第2実施形態の段差面51bは、回転軸24に対して手前に傾いた傾斜面となっているため、堰き止めた潤滑油をその大きな遠心力を利用して手前側に跳ね返すことができる。
According to the oil draining structure A of the second embodiment having the above-described configuration, the following action is obtained.
First, the lubricating oil that flows out to the back side of the
このような段差部50の返し形状によれば、潤滑油がシール部36から離間する手前側に跳ね返されるため、潤滑油が段差部50を乗り越えることを困難とさせることができる。このため、第2実施形態の油切り構造Aによれば、段差部50における油切り効果がより高くなる。したがって、シール部36における油漏れをより確実に防止することができる。
According to such a return shape of the stepped
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図3は、本発明の第3実施形態における油切り構造Aの構成を示す断面図である。
図3に示すように、第3実施形態は、回転軸24が第2の段差部54を有する点で、上記実施形態と異なる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the oil draining structure A in the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the third embodiment differs from the above embodiment in that the rotating
第3実施形態の回転軸24は、溝部52を挟んで手前側よりも奥側の径を大きくする第2の段差部54を有する。第2の段差部54は、回転軸24に一体形成されており、回転軸24と一体回転可能となっている。第2の段差部54は、回転軸24に対して直角となった段差面55を有する。段差面55は、回転軸24の周方向に環状に形成されている。段差面55の周囲には、シールハウジング41によって空間が形成されており、潤滑油の流動が可能となっている。
The
上記構成の第3実施形態の油切り構造Aによれば、次の作用が得られる。
まず、段差部50を越えてオイルシール44から奥側に侵入してきた潤滑油を溝部52によってトラップすることができる。ここで、第3実施形態では、溝部52より奥側が第2の段差部54によって高い壁となっているため、トラップした潤滑油が溝部52を越えてラビリンスシール43に達することを防止することができる。したがって、第3実施形態によれば、シール部36における油漏れをより確実に防止することができる。
According to the oil draining structure A of the third embodiment having the above-described configuration, the following action is obtained.
First, the lubricating oil that has entered the back side from the
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、軸受31の奥側であって且つシール部36の手前側において、段差部50を一段設けたが、本発明はこの構成に限定されず、多段にしてもよい。
For example, in the above embodiment, one stepped
また、例えば、上記実施形態では、返し形状として回転軸24に対して手前側に傾いた傾斜面を採用したが、本発明はこの構成に限定されず、R状の湾曲面にしてもよい。
Further, for example, in the above embodiment, an inclined surface inclined toward the front side with respect to the
また、例えば、上記実施形態では、本発明の油切り構造Aを、シール部36のために適用したが、本発明はこの構成に限定されず、例えば本発明の油切り構造Aを、シール部32,33,34,35のために適用してもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the oil draining structure A of the present invention is applied for the
1…ターボ冷凍機、2…凝縮器、4…蒸発器、5…ターボ圧縮機、10…電動機、13,14…インペラ、24…回転軸、31…軸受、36…シール部、42…ノズル、43…ラビリンスシール、44…オイルシール、50…段差部、51…段差面、52…溝部、54…第2の段差部、A…油切り構造
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記回転軸に一体回転可能に設けられ、前記軸受の奥側であって且つ前記シール部の手前側において、手前側よりも奥側の径を大きくする段差部を有し、
前記段差部は、スリーブ状であり、かつ、前記回転軸と別体である、ことを特徴とする油切り構造。 An oil draining structure for a seal portion that is provided on the back side of a bearing to which lubricating oil is sprayed from a nozzle and seals the periphery of a rotating shaft supported by the bearing,
The integrally rotatably provided on the rotary shaft, the front side of and the sealing portion a rear side of the bearing, have a stepped portion to increase the diameter of the rear side than the front side,
The oil draining structure , wherein the stepped portion is sleeve-shaped and is separate from the rotating shaft .
前記回転軸に一体回転可能に設けられ、前記オイルシールの奥側であって且つ前記ラビリンスシールの手前側において、前記潤滑油をトラップする溝部を有する、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の油切り構造。 The seal portion includes a labyrinth seal and an oil seal provided on the near side of the labyrinth seal,
Wherein the rotary shaft integrally provided with rotatable, in front of and the labyrinth seal an inner side of the oil seal, according to claim 1-3, wherein the lubricating oil has a groove to trap, it is characterized by The oil draining structure according to any one of the above.
前記電動機及び前記インペラの少なくともいずれか一方の回転軸のシール部のための油切り構造として、請求項1〜5のいずれか一項に記載の油切り構造を有する、ことを特徴とするターボ圧縮機。 A turbo compressor that compresses gas by rotating an impeller with an electric motor,
A turbo compression comprising the oil drainage structure according to any one of claims 1 to 5 as an oil drainage structure for a seal portion of a rotating shaft of at least one of the electric motor and the impeller. Machine.
前記凝縮器によって前記液化された冷媒を蒸発させて冷却対象物を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器によって前記蒸発された冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給するターボ圧縮機と、を有するターボ冷凍機であって、
前記ターボ圧縮機として、請求項6に記載のターボ圧縮機を有する、ことを特徴とするターボ冷凍機。 A condenser for liquefying the compressed refrigerant;
An evaporator that evaporates the liquefied refrigerant by the condenser and cools an object to be cooled;
A turbo compressor having a turbo compressor that compresses the refrigerant evaporated by the evaporator and supplies the compressed refrigerant to the condenser;
A turbo refrigerator having the turbo compressor according to claim 6 as the turbo compressor.
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