JP7398332B2 - ターボ圧縮機 - Google Patents
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Description
回転軸と、前記回転軸とともに回転する翼車と、を有する回転体と、
前記回転体のラジアル負荷を支持するラジアル支持面と、前記回転体のスラスト負荷を支持するスラスト支持面と、有する軸受と、
潤滑剤としての冷媒を前記軸受に導く潤滑剤供給路と、
を備え、
前記回転軸と前記軸受との間の軸受隙間では、前記潤滑剤供給路の出口が開口するとともに前記ラジアル支持面に面する第1部分と、前記ラジアル支持面に面し前記第1部分よりも前記回転軸の径方向の寸法が小さい第2部分と、前記スラスト支持面に面する第3部分と、がこの順に連通している、
ターボ圧縮機を提供する。
本発明者らの検討によれば、冷媒が潤滑剤として軸受隙間を過剰に流れることを防止可能な技術には、採用の価値がある。
本開示の第1態様に係るターボ圧縮機は、
回転軸と、前記回転軸とともに回転する翼車と、を有する回転体と、
前記回転体のラジアル負荷を支持するラジアル支持面と、前記回転体のスラスト負荷を支持するスラスト支持面と、有する軸受と、
潤滑剤としての冷媒を前記軸受に導く潤滑剤供給路と、
を備え、
前記回転軸と前記軸受との間の軸受隙間では、前記潤滑剤供給路の出口が開口するとともに前記ラジアル支持面に面する第1部分と、前記ラジアル支持面に面し前記第1部分よりも前記回転軸の径方向の寸法が小さい第2部分と、前記スラスト支持面に面する第3部分と、がこの順に連通している。
前記軸受及び前記回転軸の少なくとも一方は、前記軸受隙間に向かって前記径方向に突出し前記第2部分を規定するラジアル絞りを有していてもよい。
前記軸受隙間では、前記第1部分と、前記第2部分と、前記第3部分と、前記スラスト支持面に面し前記第3部分よりも前記回転軸の軸方向の寸法が小さい第4部分と、がこの順に連通していてもよい。
前記軸受及び前記回転軸の少なくとも一方は、前記軸受隙間に向かって前記軸方向に突出し前記第4部分を規定するスラスト絞りを有していてもよい。
前記第3部分の前記軸方向の寸法は、前記第2部分の前記径方向の寸法よりも大きくてもよい。
前記回転軸の中心軸から前記スラスト支持面の前記径方向に関する内周端までの距離と前記回転軸の中心軸から前記スラスト支持面の前記径方向に関する外周端までの距離との合計の半分をスラスト平均半径と定義し、
前記回転軸の中心軸から前記第2部分の前記径方向に関する内周端までの距離と前記回転軸の中心軸から前記第2部分の前記径方向に関する外周端までの距離との合計の半分を基準平均半径と定義したとき、
前記第3部分の前記軸方向の寸法に前記スラスト平均半径を乗じた値は、前記第2部分の前記径方向の寸法に前記基準平均半径を乗じた値よりも大きくてもよい。
前記回転軸は、前記スラスト支持面に向かい合うスラスト軸面を有していてもよく、
前記スラスト支持面及び前記スラスト軸面の少なくとも一方に、前記径方向の内側から外側に向かって放射状に延びる複数の溝が設けられていてもよい。
前記翼車が収容された翼車空間と、
排出スペースと、
前記回転軸に面する軸回り隙間と、をさらに備えていてもよく、
前記潤滑剤供給路から前記第1部分に液相状態にある前記冷媒が供給されてもよく、
前記第1部分と、前記第2部分と、前記第3部分と、前記排出スペースと、前記ターボ圧縮機の外部と、がこの順に連通していてもよく、
前記排出スペースと、前記軸回り隙間と、前記翼車空間と、がこの順に連通していてもよい。
前記潤滑剤供給路は、前記回転軸の内部に設けられていてもよく、
前記潤滑剤供給路は、軸方向流路と、少なくとも1つの遠心加圧流路と、を有していてもよく、
前記軸方向流路は、前記回転軸の軸方向に延びていてもよく、
前記遠心加圧流路は、前記軸方向流路から延びていてもよく、前記第1部分に開口していてもよい。
以下、図1から図4Bを用いて、実施の形態1を説明する。
[1-1-1.ターボ圧縮機の構成]
図1は、実施の形態1におけるターボ圧縮機100の断面図である。ターボ圧縮機100は、冷媒を圧縮する。ターボ圧縮機100は、回転軸1と、翼車2と、モータ回転子3と、を備えている。回転軸1に、翼車2と、モータ回転子3と、が固定されている。回転軸1と、翼車2と、モータ回転子3とにより、一体となって回転する回転体18が構成されている。
以上のように構成された冷凍サイクル装置101について、以下、その動作を説明する。
以上のように、本実施の形態において、ターボ圧縮機100は、回転体18と、軸受4と、潤滑剤供給路7と、を備えている。回転体18は、回転軸1と、翼車2と、を有している。翼車2は、回転軸1とともに回転する。軸受4は、ラジアル支持面41aと、スラスト支持面41bと、を有している。ラジアル支持面41aは、回転体18のラジアル負荷を支持する。スラスト支持面41bは、回転体18のスラスト負荷を支持する。潤滑剤供給路7は、潤滑剤としての冷媒を軸受4に導く。回転軸1と軸受4との間の軸受隙間14では、第1部分p1と、第2部分p2と、第3部分p3と、がこの順に連通している。第1部分p1に、潤滑剤供給路7の出口72оが開口している。第1部分p1は、ラジアル支持面41aに面している。第2部分p2は、ラジアル支持面41aに面している。回転軸1の径方向52に関する第2部分p2の寸法W2は、径方向52に関する第1部分p1の寸法W1よりも小さい。第3部分p3は、スラスト支持面41bに面している。W2<W1であることは、冷媒が潤滑剤として軸受隙間14を過剰に流れることを防止するのに適している。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
1s 膨出部
2 翼車
3 モータ回転子
4 軸受
5 第1排出空間
6 第2排出空間
7 供給流路
8 翼車空間
9 吸入空間
10 第1流路
11 第2流路
12 第1排出経路
13 第2排出経路
14 軸受隙間
14a ラジアル隙間
14b スラスト隙間
15 排出スペース
16 軸回り隙間
18 回転体
41a ラジアル支持面
41b スラスト支持面
42 環状溝
43a ラジアル軸面
43b スラスト軸面
51 軸方向
52 径方向
53 周方向
70 ポンプ
71 軸方向流路
72 遠心加圧流路
72о 出口
80 蒸発器
81 ラジアル絞り
81h ラジアル起立面
82 スラスト絞り
82h スラスト起立面
85 溝
90 凝縮器
100 ターボ圧縮機
101 冷凍サイクル装置
O 中心軸
p1 第1部分
p2 第2部分
p3 第3部分
p4 第4部分
Claims (9)
- 回転軸と、前記回転軸とともに回転する翼車と、を有する回転体と、
前記回転体のラジアル負荷を支持するラジアル支持面と、前記回転体のスラスト負荷を支持するスラスト支持面と、有する軸受と、
潤滑剤としての冷媒を前記軸受に導く潤滑剤供給路と、
を備え、
前記回転軸と前記軸受との間の軸受隙間では、前記潤滑剤供給路の出口が開口するとともに前記ラジアル支持面に面する第1部分と、前記ラジアル支持面に面し前記第1部分よりも前記回転軸の径方向の寸法が小さい第2部分と、前記スラスト支持面に面する第3部分と、がこの順に連通している、
ターボ圧縮機。 - 前記軸受及び前記回転軸の少なくとも一方は、前記軸受隙間に向かって前記径方向に突出し前記第2部分を規定するラジアル絞りを有する、
請求項1に記載のターボ圧縮機。 - 前記軸受隙間では、前記第1部分と、前記第2部分と、前記第3部分と、前記スラスト支持面に面し前記第3部分よりも前記回転軸の軸方向の寸法が小さい第4部分と、がこの順に連通している、
請求項1又は2に記載のターボ圧縮機。 - 前記軸受及び前記回転軸の少なくとも一方は、前記軸受隙間に向かって前記軸方向に突出し前記第4部分を規定するスラスト絞りを有する、
請求項3に記載のターボ圧縮機。 - 前記第3部分の前記軸方向の寸法は、前記第2部分の前記径方向の寸法よりも大きい、
請求項3又は4に記載のターボ圧縮機。 - 前記回転軸の中心軸から前記スラスト支持面の前記径方向に関する内周端までの距離と前記回転軸の中心軸から前記スラスト支持面の前記径方向に関する外周端までの距離との合計の半分をスラスト平均半径と定義し、
前記回転軸の中心軸から前記第2部分の前記径方向に関する内周端までの距離と前記回転軸の中心軸から前記第2部分の前記径方向に関する外周端までの距離との合計の半分を基準平均半径と定義したとき、
前記第3部分の前記軸方向の寸法に前記スラスト平均半径を乗じた値は、前記第2部分の前記径方向の寸法に前記基準平均半径を乗じた値よりも大きい、
請求項3から5のいずれか一項に記載のターボ圧縮機。 - 前記回転軸は、前記スラスト支持面に向かい合うスラスト軸面を有し、
前記スラスト支持面及び前記スラスト軸面の少なくとも一方に、前記径方向の内側から外側に向かって放射状に延びる複数の溝が設けられている、
請求項1から6のいずれか一項に記載のターボ圧縮機。 - 前記翼車が収容された翼車空間と、
排出スペースと、
前記回転軸に面する軸回り隙間と、をさらに備え、
前記潤滑剤供給路から前記第1部分に液相状態にある前記冷媒が供給され、
前記第1部分と、前記第2部分と、前記第3部分と、前記排出スペースと、前記ターボ圧縮機の外部と、がこの順に連通し、
前記排出スペースと、前記軸回り隙間と、前記翼車空間と、がこの順に連通している、
請求項1から7のいずれか一項に記載のターボ圧縮機。 - 前記潤滑剤供給路は、前記回転軸の内部に設けられており、
前記潤滑剤供給路は、軸方向流路と、少なくとも1つの遠心加圧流路と、を有し、
前記軸方向流路は、前記回転軸の軸方向に延びており、
前記遠心加圧流路は、前記軸方向流路から延びており、前記第1部分に開口している、
請求項1から8のいずれか一項に記載のターボ圧縮機。
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JP2017015017A (ja) | 2015-07-01 | 2017-01-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ターボ機械及び冷凍サイクル装置 |
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