JP7377951B2 - 回転機械 - Google Patents
回転機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7377951B2 JP7377951B2 JP2022510274A JP2022510274A JP7377951B2 JP 7377951 B2 JP7377951 B2 JP 7377951B2 JP 2022510274 A JP2022510274 A JP 2022510274A JP 2022510274 A JP2022510274 A JP 2022510274A JP 7377951 B2 JP7377951 B2 JP 7377951B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- section
- air
- air flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 28
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
- H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
(電動アシスト過給機)
図1は、本開示に係る電動アシスト過給機を示す概略図である。図1に示すように、回転機械としての電動アシスト過給機1は、コンプレッサハウジング10、タービンハウジング12と、コンプレッサ部20と、タービン部30と、ロータ軸40と、モータ部50と、を備える。
コンプレッサハウジング10は、コンプレッサ部20と、ロータ軸40と、モータ部50とを内部の空間SP1に収納する筐体である。コンプレッサハウジング10には、空間SP1に連通する吸入空気導入路60と圧縮空気排出路62とが設けられる。吸入空気導入路60は、空間SP1内における空気Aの流れ方向の上流側に設けられ、圧縮空気排出路62は、空間SP1内における空気Aの流れ方向の下流側に設けられる。なお、コンプレッサハウジング10は、1つの部材で構成されることに限られず、複数のハウジングから構成されていてもよい。
ロータ軸40は、円柱形状の部材であり、コンプレッサハウジング10とタービンハウジング12の内部に設けられ、軸方向AXに沿って延在する。ロータ軸40は、基本部42と軸延長部44とに区分される。基本部42は、両端にコンプレッサ部20とタービン部30とが嵌め合う部分が形成される。基本部42のコンプレッサ部20が接続する箇所とタービン部30が接続する箇所との中間部分にラジアル軸受46、48が設けられる。ロータ軸40の基本部42のコンプレッサ部20が嵌め合う箇所の側の端部を、ロータ軸40に沿って延長した部分が、軸延長部44に当たる。コンプレッサ部20は、コンプレッサハウジング10の内部に設けられる。コンプレッサ部20は、ロータ軸40の基本部42の軸延長部44側の端部に取り付けられる。コンプレッサ部20は、ロータ軸40の外周部との接合部分に当たるコンプレッサホイールを備える。コンプレッサホイールは、コンプレッサホイールの外周部に複数のコンプレッサーブレードを備える。
図2は、本開示に係る振動減衰構造の第一実施形態を示す概略図である。図1に示すように、モータ部50は、コンプレッサハウジング10の空間SP1内において、ロータ軸40の、コンプレッサ部20が設けられる箇所よりも空気Aの流れの上流側に設けられる。具体的には、モータ部50は、ロータ軸40をコンプレッサ部20の接続箇所から空気Aの上流側にさらに延長した軸延長部44に、設けられる。図2に示すように、モータ部50は、ステータである固定子部52と、ロータである回転子部54とを備える。回転子部54は、軸延長部44に接続される。回転子部54は、ロータ軸40の軸延長部44の外周面に永久磁石を備える円柱形状の部材であってよい。固定子部52は、回転子部54の外周部に対して間隔56を空けた上で、回転子部54の外周部を取り囲むように設けられる。固定子部52は、鉄心に導線を巻き付けたコイル522と、コイル522を覆うステータハウジング524とを備える。導線の材料には銅、アルミニウムなどを用いることが出来る。固定子部52と回転子部54とを備えるモータ部50は、制御装置によって駆動される。制御装置は、インバータであってよい。制御装置は、固定子部52に交流電圧を負荷することで、磁界を発生させ、磁界と回転子部54の磁力が作用することによって、回転子部54にロータ軸40の周方向の力が発生し、回転子部54が接続されたロータ軸40が回転する。
タービン部30は、ロータ軸40の基本部42のコンプレッサ部20の接続部分の反対側の端部に接続される。タービン部30は、ロータ軸40の外周部との接合部分に当たるタービンホイールを備える。タービンホイールは、タービンホイールの外周部に複数のタービンブレードを備える。
図2に示すように、本開示に係る電動アシスト過給機1は、固定子部52のコンプレッサ部20を流れる空気Aの上流側にカバー部80を備える。カバー部80は、カバー部80の空気の上流側の端部に開口部82が形成されている。開口部82は、空間SP1内において、固定子部52と回転子部54との間の間隔56と、空間SP1における開口部82の空気Aの上流側の箇所とを連通する。
蓋部90は、コンプレッサハウジング10の内部であって、回転子部54の吸入空気導入路60側の端部に設けられる。蓋部90は、回転子部54の吸入空気導入路60側の端部の全面を覆う。蓋部90は、カバー部80の頭部802に対して平行に形成されることが好ましい。すなわち、カバー部80の頭部802が円錐形状に形成される場合は、蓋部90も、円錐形状に形成される。頭部802に対して平行に形成される蓋部90を、ロータ軸40の軸延長部44に接続される回転子部54の吸入空気導入路60側の端部に設けることによって、開口部82から流入した空気の圧力損失を抑制した上で、固定子部52と回転子部54との間の間隔56に導入することが出来る。したがって、蓋部90が設けられない場合と比較して間隔56の空気の圧力を高めることが出来ることから、回転子部54の剛性を高めることが出来る。その為、ロータ軸40に接続された回転子部54の振動を抑制することが出来る。
吸入空気導入路60を介して、電動アシスト過給機1の内部に導入された空気Aは、吸入空気導入路60のロータ軸40に水平な部分を、ロータ軸40に水平に流れる。その空気Aの一部は、カバー部80に形成される開口部82を通過する。上流側からロータ軸40に水平に流れる空気Aは、開口部82を通過すると、固定子部52と回転子部54との間の間隔56に流入される。間隔56に導入された空気Aは、回転子部54の外周部にロータ軸40に対して垂直方向の流体力を負荷する。その為、回転子部54の外周部を覆うように空気Aの流れが形成されることから、回転子部54の外周部に対して空気を潤滑流体とする気体軸受が形成されているといえる。
図3は、本開示に係る振動減衰構造の第二実施形態を示す概略図である。
図4は、本開示に係る振動減衰構造に使用される凹部形成部を示す模式図である。図4に示すように、本実施形態に係る凹部形成部110は、ステータハウジング524の内周部の内、コンプレッサ部20側の端部に設けられる。凹部形成部110は、回転子部54の外周部を取り囲むように形成される。凹部形成部110の内周部には、複数の凹部112が形成される。凹部112は、凹部形成部110の外周面に設けられるステータハウジング524までは貫通していない。言い換えれば、凹部112は、凹部形成部110の内周面から、径方向において内周面と外周面との間に位置する中間部分までにわたって形成されている。凹部112は、凹部形成部110の内周部の全面を覆うために十分な数が形成されることが好ましい。
図5は、本開示に係る凹部形成部に形成される凹部の形状の第一実施例を示す模式図である。
図6は、本開示に係る凹部形成部に形成される凹部の形状の第二実施例を示す模式図である。
図7は、本開示に係る凹部形成部に形成される凹部の形状の第三実施例を示す模式図である。
本開示に係る回転機械は、ロータ軸40と、ロータ軸40に接続されるコンプレッサ部20と、コンプレッサ部20よりもコンプレッサ部20に流れる空気の流れの上流側においてロータ軸40に接続される回転子部54と、回転子部54の外周部に対して間隔56を空けて設けられる固定子部52と、固定子部52と回転子部54との間の間隔56の空気の流れの上流側を覆い、間隔56と間隔56よりも空気の流れの上流側とを連通する開口部82が形成されるカバー部80と、を備える。
20 コンプレッサ部
30 タービン部
40 ロータ軸
52 固定子部
54 回転子部
80 カバー部
82 開口部
100 支持部
Claims (5)
- ロータ軸と、
前記ロータ軸に接続されるコンプレッサ部と、
前記コンプレッサ部よりも前記コンプレッサ部に流れる空気の流れの上流側において前記ロータ軸に接続される回転子部と、
前記回転子部の外周部に対して間隔を空けて設けられる固定子部と、
前記固定子部と前記回転子部との間の間隔の前記空気の流れの上流側を覆い、前記間隔と前記間隔よりも前記空気の流れの上流側とを連通する開口部が形成され、前記固定子部と前記回転子部との間の間隔の、前記空気の流れの上流側を覆う頭部と、前記固定子部のコイルを覆うステータハウジングの前記空気の上流側の端部に接続される底面部と、を有するカバー部と、
前記回転子部の前記空気の流れの上流側の端部に設けられ、前記空気の流れの上流側に向かうに従って、前記空気の流れ方向から見た場合の断面積が小さくなる蓋部と、を備え、
前記カバー部と前記蓋部によって形成される流路によって、前記開口部から流入した前記空気が、前記固定子部と前記回転子部との間の間隔に流入される、
回転機械。 - 前記固定子部の前記空気の流れの下流側の端部よりも下流側において、前記回転子部の外周部を取り囲むように間隔を空けて設けられる筒状部をさらに備え、
前記筒状部は、内周面に複数の凹部が形成されている、
請求項1に記載の回転機械。 - 前記凹部は、ハニカム形状である、
請求項2に記載の回転機械。 - 前記凹部は、溝形状である、
請求項2に記載の回転機械。 - 前記凹部は、円孔形状である、
請求項2に記載の回転機械。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/013734 WO2021192162A1 (ja) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 回転機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2021192162A1 JPWO2021192162A1 (ja) | 2021-09-30 |
JP7377951B2 true JP7377951B2 (ja) | 2023-11-10 |
Family
ID=77891014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022510274A Active JP7377951B2 (ja) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 回転機械 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230353016A1 (ja) |
JP (1) | JP7377951B2 (ja) |
CN (1) | CN115004517A (ja) |
DE (1) | DE112020005636T5 (ja) |
WO (1) | WO2021192162A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114094753B (zh) * | 2021-10-18 | 2022-10-28 | 徐州统一电机有限公司 | 一种平衡降温的电动机 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016176349A (ja) | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 三菱重工業株式会社 | 圧縮機システム |
JP2018007487A (ja) | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 株式会社豊田自動織機 | 回転機 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2019956A1 (de) * | 1970-04-24 | 1971-11-04 | Siemens Ag | Anordnung zur Kuehlung von Rotationskoerpern |
US4051400A (en) * | 1976-02-05 | 1977-09-27 | General Electric Company | End gas gap baffle structure for reverse flow cooled dynamoelectric machine |
JPS5450909A (en) * | 1977-09-21 | 1979-04-21 | Siemens Ag | Device for cooling superconductive rotor |
JP2799030B2 (ja) * | 1990-02-15 | 1998-09-17 | 株式会社日立製作所 | 冷却装置付き回転機 |
US5163211A (en) * | 1991-07-29 | 1992-11-17 | Michael Rubino | Pulling tool |
US5731644A (en) * | 1995-03-02 | 1998-03-24 | Lucas Aerospace Power Equipment Corporation | Integral cooling air diffuser for electromechanical apparatus |
US6798079B2 (en) * | 2002-07-11 | 2004-09-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Turbine power generator including supplemental parallel cooling and related methods |
CN1761588A (zh) * | 2003-01-22 | 2006-04-19 | 瓦斯特能量系统有限公司 | 使用热稀释剂的热力学循环 |
US7638892B2 (en) * | 2007-04-16 | 2009-12-29 | Calnetix, Inc. | Generating energy from fluid expansion |
EP2930314B1 (en) * | 2014-04-08 | 2022-06-08 | Rolls-Royce Corporation | Generator with controlled air cooling amplifier |
DE102017207532A1 (de) | 2017-05-04 | 2018-11-08 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Elektrische Medienspaltmaschine für einen Verdichter und/oder eine Turbine, Turbolader und/oder Turbine |
US10801410B2 (en) * | 2018-04-12 | 2020-10-13 | Raytheon Technologies Corporation | Thermal management of tail cone mounted generator |
DE102018209705A1 (de) * | 2018-06-15 | 2019-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine, elektrische Maschine, Antriebseinrichtung und Verdichter und/oder Turbine |
DE102018209708A1 (de) * | 2018-06-15 | 2019-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Medienstrommaschine, Steuergerät, Medienstrommaschine, Verdichter und/oder Turbine |
DE102018221890A1 (de) * | 2018-12-17 | 2020-06-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Stators, insbesondere für eine elektrische Antriebsmaschine |
JP7089237B2 (ja) * | 2019-07-24 | 2022-06-22 | 株式会社Ihi | ターボファンエンジンの発電機冷却システム |
-
2020
- 2020-03-26 WO PCT/JP2020/013734 patent/WO2021192162A1/ja active Application Filing
- 2020-03-26 DE DE112020005636.8T patent/DE112020005636T5/de active Pending
- 2020-03-26 CN CN202080094089.6A patent/CN115004517A/zh active Pending
- 2020-03-26 JP JP2022510274A patent/JP7377951B2/ja active Active
- 2020-03-26 US US17/794,950 patent/US20230353016A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016176349A (ja) | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 三菱重工業株式会社 | 圧縮機システム |
JP2018007487A (ja) | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 株式会社豊田自動織機 | 回転機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230353016A1 (en) | 2023-11-02 |
JPWO2021192162A1 (ja) | 2021-09-30 |
DE112020005636T5 (de) | 2022-10-20 |
CN115004517A (zh) | 2022-09-02 |
WO2021192162A1 (ja) | 2021-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4671177B2 (ja) | 電動過給機 | |
JP4753033B2 (ja) | 電動過給機 | |
JP6479053B2 (ja) | 電気機械を備えたターボチャージャ | |
JP5062464B2 (ja) | モータロータ | |
KR20160085912A (ko) | 센터링 장치를 이용한 터보차저 코어 불균형 감소 방법 | |
JP4413553B2 (ja) | 排気タービン過給機 | |
JP7377951B2 (ja) | 回転機械 | |
WO2016031013A1 (ja) | 軸受装置、及び回転機械 | |
JP2017223151A (ja) | 電動過給圧縮機 | |
JP6927435B2 (ja) | 電動コンプレッサ | |
JP3294497B2 (ja) | 交流発電機 | |
JP5322028B2 (ja) | モータロータ | |
US9133848B2 (en) | Turbocharger embedding an electrical machine with a DC coil | |
JP4356232B2 (ja) | ロータ重心偏心型モータ | |
WO2023000866A1 (zh) | 集成式离心压缩装置 | |
US20200248704A1 (en) | Electric media gap machine, and compressor and/or turbine | |
US9140262B2 (en) | Turbocharger embedding an electrical machine with permanent magnets | |
KR20200104280A (ko) | 압축기 및/또는 터빈용 전기 매체 갭 기계, 및 압축기 및/또는 터빈 | |
JP2016180337A (ja) | 過給装置 | |
JP6672741B2 (ja) | モータ及びこれを備える電動過給機 | |
JP6328877B2 (ja) | 遠心式過給機 | |
WO2022202077A1 (ja) | モータロータ及び過給機 | |
JP4736817B2 (ja) | ターボチャージャ | |
KR20170118479A (ko) | 에어 포일 베어링 | |
JP6565644B2 (ja) | モータ及びこれを備える電動過給機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230704 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230822 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231030 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7377951 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |