JP7459746B2 - 流体機械 - Google Patents
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Description
これによれば、第1貫通孔からの流体、もしくは第2貫通孔からの流体が連繋通路を通過して、スペーサ部材よりも回転軸の径方向内側と第1動圧スラスト軸受及び第2動圧スラスト軸受よりも回転軸の径方向外側との間に形成される隙間に流れ込む。したがって、連繋通路を通過する流体によって、支持プレートを冷却することができる。その結果、第1動圧スラスト軸受と支持プレートとの熱交換が行われることにより、第1動圧スラスト軸受を支持プレートによって冷却することができるとともに、第2動圧スラスト軸受と支持プレートとの熱交換が行われることにより、第2動圧スラスト軸受を支持プレートによって冷却することができる。
これによれば、例えば、第1貫通孔の通路断面積が、動圧ラジアル軸受と回転軸との間の隙間の断面積以下である場合に比べると、動圧ラジアル軸受と回転軸との間を通過した流体が、第1貫通孔に流れ易くなる。したがって、スペーサ部材よりも回転軸の径方向内側と第1動圧スラスト軸受及び第2動圧スラスト軸受よりも回転軸の径方向外側との間に形成される隙間の流体が接続通路に流れ易くなることに加えて、動圧ラジアル軸受と回転軸との間の隙間を通過する流体が、第1貫通孔を介して第1動圧スラスト軸受と支持プレートとの間に流れ易くなるため、第1動圧スラスト軸受をさらに効率良く冷却することができる。
モータ室18に吸入された空気の一部は、第1動圧ラジアル軸受20と回転軸40との間を通過して第1貫通孔71aに流れ込む。さらに、第2通路92を通過する空気の一部は、第2貫通孔72aに流れ込む。
(1)例えば、中間ハウジング17と支持プレート80との間に第1動圧スラスト軸受61を配置し、第1コンプレッサハウジング13の一部分と支持プレート80との間に第2動圧スラスト軸受62を配置する場合を考える。この場合、第1動圧スラスト軸受61と支持プレート80との間、及び第2動圧スラスト軸受62と支持プレート80との間それぞれのクリアランスを調整するためには、中間ハウジング17と第1コンプレッサハウジング13とのスラスト方向での合わせ面を調整することにより行う必要がある。このため、第1動圧スラスト軸受61と支持プレート80との間、及び第2動圧スラスト軸受62と支持プレート80との間それぞれのクリアランスの精度を高くすることが困難となる場合がある。そこで、第1軸受ベース部71と第2軸受ベース部72とを、スペーサ部材73を介して互いに固定するようにしたため、第1動圧スラスト軸受61と支持プレート80との間、及び第2動圧スラスト軸受62と支持プレート80との間それぞれのクリアランスの精度を高くすることができる。
○ 実施形態において、スラスト軸受支持部70は、各接続通路77を有していない構成であってもよい。
○ 実施形態において、スラスト軸受支持部70は、接続通路76を複数有しており、接続通路77を1つだけ有している構成であってもよい。
○ 実施形態において、スラスト軸受支持部70は、接続通路77を有しておらず、接続通路76を1つだけ有している構成であってもよい。
○ 実施形態において、例えば、筒状のスペーサ部材が、回転軸40の軸線周りに複数配置された状態で、各スペーサ部材が第1軸受ベース部71と第2軸受ベース部72との間に介在されていてもよい。
○ 実施形態において、第2通路92の通路断面積が、連通路23の通路断面積と、第1動圧スラスト軸受61と支持プレート80との間の隙間の断面積と、第2動圧スラスト軸受62と支持プレート80との間の隙間の断面積とを足し合わせた断面積以下であってもよい。
○ 実施形態において、第1インペラ51及び第2インペラ52が圧縮する流体としては、空気に限らない。したがって、遠心圧縮機10の適用対象及び圧縮対象の流体は任意である。例えば、遠心圧縮機10は空調装置に用いられていてもよく、圧縮対象の流体は冷媒であってもよい。また、遠心圧縮機10の搭載対象は、車両に限られず任意である。
Claims (10)
- 回転軸と、
前記回転軸を回転させる電動モータと、
前記電動モータを収容するモータ室、前記モータ室に流体を吸入する吸入孔、作動室、及び吐出室を有するハウジングと、
前記回転軸の回転によって前記モータ室の流体を前記作動室に吸入して、前記作動室から前記吐出室に吐出する作動体と、
前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持する動圧スラスト軸受と、
前記動圧スラスト軸受を支持するスラスト軸受支持部と、
前記回転軸の外周面における前記作動体と前記電動モータとの間の部位から径方向外側へ環状に突出するとともに前記回転軸と一体回転する支持プレートと、を備え、
前記スラスト軸受支持部は、
前記支持プレートよりも前記電動モータ寄りに配置されるとともに前記回転軸が貫通する第1貫通孔を有する第1軸受ベース部と、
前記支持プレートよりも前記作動体寄りに配置されるとともに前記回転軸が貫通する第2貫通孔を有する第2軸受ベース部と、を有し、
前記動圧スラスト軸受は、
前記第1軸受ベース部と前記支持プレートとの間に配置され、前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持する第1動圧スラスト軸受と、
前記第2軸受ベース部と前記支持プレートとの間に配置され、前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持する第2動圧スラスト軸受と、を有している流体機械であって、
前記スラスト軸受支持部は、前記支持プレートよりも前記回転軸の径方向外側に配置され、前記第1軸受ベース部と前記第2軸受ベース部との間に介在されるスペーサ部材を有し、
前記第1軸受ベース部と前記第2軸受ベース部とは、前記スペーサ部材を介して互いに固定されており、
前記ハウジング内には、
前記第1軸受ベース部、前記スペーサ部材、及び前記第2軸受ベース部の外側を通過しながら前記モータ室から前記作動室に向けて流体が流れる主流通路が形成されており、
前記第1貫通孔は、前記モータ室に連通し、
前記第2貫通孔は、前記主流通路に連通し、
前記スペーサ部材よりも前記回転軸の径方向内側と前記第1動圧スラスト軸受及び前記第2動圧スラスト軸受よりも前記回転軸の径方向外側との間に形成される隙間は、前記第1動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間を介して前記第1貫通孔に連通し、且つ前記第2動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間を介して前記第2貫通孔に連通し、
前記スラスト軸受支持部は、前記隙間と前記主流通路とを接続する接続通路を有し、
前記隙間の圧力は、前記主流通路の圧力よりも大きいことを特徴とする流体機械。 - 回転軸と、
前記回転軸を回転させる電動モータと、
前記電動モータを収容するモータ室、前記モータ室に流体を吸入する吸入孔、作動室、及び吐出室を有するハウジングと、
前記回転軸の回転によって前記モータ室の流体を前記作動室に吸入して、前記作動室から前記吐出室に吐出する作動体と、
前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持する動圧スラスト軸受と、
前記動圧スラスト軸受を支持するスラスト軸受支持部と、
前記回転軸の外周面における前記作動体と前記電動モータとの間の部位から径方向外側へ環状に突出するとともに前記回転軸と一体回転する支持プレートと、を備え、
前記スラスト軸受支持部は、
前記支持プレートよりも前記電動モータ寄りに配置されるとともに前記回転軸が貫通する第1貫通孔を有する第1軸受ベース部と、
前記支持プレートよりも前記作動体寄りに配置されるとともに前記回転軸が貫通する第2貫通孔を有する第2軸受ベース部と、を有し、
前記動圧スラスト軸受は、
前記第1軸受ベース部と前記支持プレートとの間に配置され、前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持する第1動圧スラスト軸受と、
前記第2軸受ベース部と前記支持プレートとの間に配置され、前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持する第2動圧スラスト軸受と、を有している流体機械であって、
前記スラスト軸受支持部は、前記支持プレートよりも前記回転軸の径方向外側に配置され、前記第1軸受ベース部と前記第2軸受ベース部との間に介在されるスペーサ部材を有し、
前記第1軸受ベース部と前記第2軸受ベース部とは、前記スペーサ部材を介して互いに固定されており、
前記ハウジング内には、
前記第1軸受ベース部、前記スペーサ部材、及び前記第2軸受ベース部の外側を通過しながら前記モータ室から前記作動室に向けて流体が流れる主流通路が形成されており、
前記第1貫通孔は、前記モータ室に連通し、
前記第2貫通孔は、前記主流通路に連通し、
前記スペーサ部材よりも前記回転軸の径方向内側と前記第1動圧スラスト軸受及び前記第2動圧スラスト軸受よりも前記回転軸の径方向外側との間に形成される隙間は、前記第1動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間を介して前記第1貫通孔に連通し、且つ前記第2動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間を介して前記第2貫通孔に連通し、
前記スラスト軸受支持部は、前記隙間と前記主流通路とを接続する接続通路を有し、
前記支持プレートには、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方と前記隙間とを繋ぐ連繋通路が形成されていることを特徴とする流体機械。 - 前記スペーサ部材は、前記支持プレートを内側に収容可能な収容孔を有する環状であり、
前記接続通路は、前記スペーサ部材の内周と外周とを連通するように前記スペーサ部材に形成された径方向通路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の流体機械。 - 前記スラスト軸受支持部は、前記径方向通路を複数有し、
前記複数の径方向通路は、前記スペーサ部材の周方向に間隔をあけて放射状に延びていることを特徴とする請求項3に記載の流体機械。 - 前記支持プレートには、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方と前記隙間とを繋ぐ連繋通路が形成されていることを特徴とする請求項1,3,4のいずれか一項に記載の流体機械。
- 前記電動モータと前記支持プレートとの間に配置されるとともに前記回転軸をラジアル方向で回転可能に支持する動圧ラジアル軸受を備え、
前記第1貫通孔は、前記動圧ラジアル軸受と前記回転軸との間の隙間に連通し、
前記接続通路の通路断面積は、前記動圧ラジアル軸受と前記回転軸との間の隙間の断面積よりも大きく、且つ前記第1動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間の隙間の断面積、及び前記第2動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間の隙間の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の流体機械。 - 前記第1貫通孔の通路断面積は、前記動圧ラジアル軸受と前記回転軸との間の隙間の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載の流体機械。
- 前記電動モータと前記支持プレートとの間に配置されるとともに前記回転軸をラジアル方向で回転可能に支持する動圧ラジアル軸受を備え、
前記第1貫通孔は、前記動圧ラジアル軸受と前記回転軸との間の隙間に連通し、
前記第1貫通孔の通路断面積は、前記動圧ラジアル軸受と前記回転軸との間の隙間の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の流体機械。 - 前記主流通路における前記接続通路との合流部分よりも下流側の通路断面積は、前記主流通路における前記接続通路との合流部分よりも上流側の通路断面積と、前記第1動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間の隙間の断面積と、前記第2動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間の隙間の断面積とを足し合わせた断面積よりも大きいことを特徴とする請求項6~請求項8のいずれか一項に記載の流体機械。
- 前記電動モータと前記支持プレートとの間に配置されるとともに前記回転軸をラジアル方向で回転可能に支持する動圧ラジアル軸受を備え、
前記第1貫通孔は、前記動圧ラジアル軸受と前記回転軸との間の隙間に連通し、
前記主流通路における前記接続通路との合流部分よりも下流側の通路断面積は、前記主流通路における前記接続通路との合流部分よりも上流側の通路断面積と、前記第1動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間の隙間の断面積と、前記第2動圧スラスト軸受と前記支持プレートとの間の隙間の断面積とを足し合わせた断面積よりも大きいことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の流体機械。
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