JPH01249997A

JPH01249997A - ブロワ

Info

Publication number: JPH01249997A
Application number: JP7585488A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Osada; 長田　憲幸; Junichi Sakai; 潤一酒井; Toshihiro Otani; 俊博大谷; Katsumi Sasaki; 勝美佐々木; Kazutaka Yoshida; 和孝吉田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1989-10-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、モータ端にブロワケーシングを直接取付けた
ブロワに関するものである。

〔従来の技術〕

ブロワの連続運転に当たり、モータの巻線が発熱するの
で、これを冷却する必要がある。従来はモータのケーシ
ングの外側にジャケットを設け、冷却水を通したり、モ
ータ内部に冷却用ガスを送り込んでモータ冷却を行って
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のブロワにおいては、ス
テータは内外から冷却することはできるが、ロータは外
側のみから、冷却されるのみなので、冷却が不十分であ
る。特に高温ガスを扱うブロワにおいてはインペラの伝
熱による加熱によりロータ巻線が高温となり、扱いガス
の温度にも制約を受ける、などのという問題点を有する
ものであった。

本発明は、従来のものの上記の問題点を解決し、七−タ
内、特にロータの冷却が十分行われるブロワを提供する
ことを目的とするものである。

ｃ問題点を解決するための手段〕第１の発明は、モータ端にブロワケーシングを直接取り
付けたブロワにおいて、モータケーシング及びブロワケ
ーシングの中心を貫いて設けられた１本の固定軸と、該
固定軸にスパイラル溝ラジアル動圧軸受を介して回転可
能に支承されたロータ及びインペラと、前記ロータを駆
動するステータと、前記インペラの前面及び後面それぞ
れに、設けられたセラミックス焼結体製のスパイラル溝
スラスト動圧軸受と、ロータ室に冷却用ガスを導くガス
導入路と、該導入された冷却用ガスを前記固定軸と前記
ロータとの間、前記スパイラル溝ラジアル動圧軸受及び
後面と前面とのスパイラル溝スラスト動圧軸受に導く導
通路と、を備えたことを特徴とするブロワである。

第２の発明は、第１の発明にさらに、前記固定軸の中に
挿入されて配備されたヒートパイプと、を備えたことを
特徴とするブロワである。

〔作　用〕

第１の発明は、上記の如く構成されており、ロータ室に
導かれた冷却用ガス、又は吐出ガスの一部を冷却してロ
ータ室内に導いた冷却用ガスは、ロータとステータとの
間に導かれると共に、ロータと固定軸との間にも導かれ
てロータを外方からのみならず内方からも冷却するので
ロータは十分冷却され、また高温のガスも支障なく扱う
ことができる。

第２の発明は、さらに固定軸の中にヒートパイプを用い
て熱の排出を行い、−層冷却効果を高めたものである。

また、この冷却用ガスが、スパイラル溝ラジアル動圧軸
受、及びインペラの裏側のスパイラル溝スラスト動圧軸
受゛に動圧発生用のガスとして導かれているので損失の
僅少な、円滑な回転を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図に示すブロワにおいて、ｌはモータであり、後ケ
ーシング２、前ケーシング３によりなるブロワケーシン
グ４が直接取付けられている。モータｌのモータケーシ
ング５の後端に取付けられたエンドブラケット６と、前
ケーシング３の吸込ロアに設けられた支承体８との間に
はモータケーシング５およおびブロワケーシング４の中
心を貫いて１本の固定軸９が設けられている。

１０はセラミックス焼結体製のインペラ、１１はセラミ
ックス焼結体又は硬質金属製のボスであり、何れも内面
は滑らかな円筒状面に仕上げられている。インペラ１０
及びボス１１が嵌合する固定軸９の部分にはへリングボ
ーン状スパイラル溝が設けられて軸受部１２．１３が形
成され、それぞれインペラ１０の内面、ボス１１の内面
とでスパイラル溝ラジアル動圧軸受を形成している。

インペラ１０とボス１１との間には、筒状体１４とおさ
え１５とによりロータ巻＆１ｌ１６を固定して成るロー
タ１７が取り付けられ、インペラ１０゜ロータ１７．ボ
ス１１は一体となって軸受部１２゜１３上の２組のスパ
イラル溝ラジアル動圧軸受を介して回転可能に支承され
ている。

インペラ１０の前面と後面には平滑に仕上げられた軸直
角面の回転側スラスト受面１８．１９が設けられ、それ
に対向して支承体８と後ケーシング２とにそれぞれセラ
ミックス焼結体製の軸受板２０．２１が設けられている
。

軸受板２１の、回転側スラスト受面１９に対向する固定
側スラスト受面２１′には第２図に示す如きスパイラル
溝２２が設けられ、スパイラル溝２２０間及び外周部に
はランド２３が設けられ、回転側スラスト受面１９が正
転向き２４の向きに回転したときに動圧発生用の気体が
外周に向けて流れ、動圧を発生するようになっており、
軸受板２１と回転側スラスト受面１９とでスパイラル溝
動圧スラスト軸受を形成している。

軸受板２０の、回転側スラスト受面１８に対向する固定
側スラスト受面２０′には第３図と逆向きのスパイラル
溝が設けられ、インペラが正転向き２４の向きに回転し
たときに、動圧発生用のガスが外周向きに流れ動圧が発
生するようになっており、軸受板２０と回転側スラスト
受面１８とでスパ′イラル溝動圧スラスト軸受を形成し
ている。

ラジアル軸受の軸受部１２．１３及びスラスト軸受の軸
受板２０．２１の固定側スラスト受面２０′。

２１’に設けられているスパイラル溝は、全体のうねり
が３μｍ以下であり、平均面粗さＲａが０．１μｍ以下
に形成された平滑な平面に深さ５〜３０μｍ程度の深さ
に設けられている。スパイラル溝の加工はランドに相当
する表面を樹脂マスクで覆い、ショツトブラストするな
どの方法により行う。

２５はロータ１７を密閉するロータキャン、２６はステ
ータ２７を密閉するステータキャンである。

２８はモータケーシング５の外側に設けられ、ステータ
２７を外側から冷却するための冷却水を通すジャケット
である。

２９は吐出ガスの一部を導いて冷却する冷却器である。

冷却された吐出ガスはガス導入路を経て冷却用ガスとし
てロータ室３０に入る。別途のガス源から冷却用ガスを
導いてもよい、冷却用ガスはステータ２７とロータ１７
との間の隙間に導かれ冷却作用を行うほか、筒状体１４
とおさえ１５に設けた導通路３１，３２、筒状体１４の
内部と固定軸９との間に設けた導通路３３及び固定軸９
に設けた導通路３４に導かれて、ロータ１７と内側から
冷却するばかりでなく、軸受部１２．１３及び軸受面１
８．１９に導かれ、スパイラル溝ラジアル動圧軸受、ス
パイラル溝スラスト動圧軸受において動圧発生作用を行
うようになっている。

導通路３４はインペラ１０を貫通して設けてもよい。

３５は端子箱への連絡管、３６は吐出口である。

３７はセラミックス焼結体のスパイラル溝スラスト軸受
、３８はゴムなどの弾性体による支承体である。

動作につき説明すれば、モータｌに通電をすればロータ
１７は回転を開始し、インペラ１０により取り扱い気体
の吸込み及び吐出を行いながら定常運転状態を至る。そ
のとき、インペラ１０をモータ１７側に押し付けるよう
なスラストが作用しているときには、インペラｌＯの後
面の回転側スラスト受面１９と軸受板２１とよりなる後
面のスパイラル溝スラスト動圧軸受でそのスラストを受
け、逆向きのスラストが作用するときには、インペラ１
０の前面の回転側スラスト受面１８と軸受板２０とより
成る前面のスパイラル溝スラスト動圧軸受で受ける。ラ
ジアル力は軸受部１２とインペラ１０の内面、及び軸受
部１３とボス１１の内面とより成る二つのスパイラル溝
ラジアル動圧軸受により受ける。

ブロワの連続運転により、モータ１は発熱するが、ステ
ータ２７の発熱は、ジャケット２８を通る冷却水及びロ
ータ１７との間の隙間を通る冷却ガスにより外側及び内
側から冷却される。ロータ１７０発熱は、ステータ２７
との間の隙間を通る冷却用ガス及び連通路３３を通る冷
却ガスにより、外側と内側から冷却される。

インペラ１０の前面及び後面のスパイラル溝スラスト軸
受においては、動圧発生用のガスは外周に向けて流れる
ので、扱いガスが高温ガスであっても軸受の隙間からモ
ータｌの内に入り加熱するのを防ぐことができる。扱い
ガスが高温でなければスパイラル溝の向きを逆として、
中心に向かって動圧発生ガスが流れるようにしてもよい
。

ロータ１７とインペラ１０との間のロータ室３０’から
モータケーシング５の外へ通ずる連通路を設けて冷却用
ガスの戻り通路とすれば、冷却用ガスの流量を増大せし
めて冷却能力を増やすことができる。

第３図は第２の発明の実施例を示し、固定軸９′は中空
のパイプにより形成され、中にヒートパイプ３９が挿入
され、導通路３３を介して回収したロータ１７の熱を熱
交換部４０に導いて排出し、ロータ１７の冷却作用を増
大せしめたものである。

４１は断熱材料である。インペラ１０の前面のスパイラ
ル溝スラスト動圧軸受へのガスの供給はインペラ１０を
貫通する連通路３４′を通じて行われる。

以上の説明におけるセラミックス焼結体としては、硬質
で化学的に安定なものが望ましく、ＳｉＣ焼結体、５ｉ
ｓＮ４焼結体、ＡＩｔｏｓ焼結体、ＺｒＯ＊焼結体など
が用いられる。

また、以上の説明では、スパイラル溝のラジアル、スラ
スト動圧軸受の固定側の軸受面にスパイラル溝を設けた
ものを示したが、回転側にスパイラル溝を設けてもよい
。

インペラｌＯがセラミックス焼結体製である場合は、扱
いガスが高温であっても伝熱を遮断してモータ、特にロ
ータが高温になるのを防ぎ、高温ガスの扱いを可能とす
る。＠いガスが高温でなければ、インペラｌＯは金属製
でもよい、その場合は、軸受板２０．２１に対向してイ
ンペラ１０側にセラミックス焼結板製の平滑な表面の軸
受板を設けて固定側スラスト受面２０’、２１’を形成
する。

なお、回転軸方向は、インペラ１０を上方にした竪型と
するのが安定上好ましいが、インペラｌＯを下方とした
垂直軸、或いは水平軸としても差支えない。

〔発明の効果〕

第１の発明により、モータは吸込側の高温の扱い気体の
熱をセラミックス焼結体製のインペラで遮断し、またロ
ータ内側にも冷却ガスを導いて冷却作用を増大して、モ
ータ内、特にロータ部の温度上昇を防ぐことができたの
で、高温のガスを支障なく扱うことができる。

第２の発明により、第１の発明の効果に加えてヒートパ
イプによるロータ内側の冷却作用の一層の増大により、
さらに高温ガスの扱いを可能とした。

このように実用上極めて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例の縦断面図、第２図はその
１−１断面における軸受体２１の表面の正面図、第３図
は第２の発明の実施例の縦断面図である。ｌ・・・モータ、２・・・後ケーシング、３・・・前ケ
ーシング、４・・・ブロワケーシング、５・・・モータ
ケーシング、６・・・エンドブラケット、７・・・吸込
口、８・・・支承体、９．９′・・・固定軸、ｌＯ・・
・インペラ、１１・・・ボス、１２．１３・・・軸受部
、１４・・・筒状体、１５・・・おさえ、１６・・・ロ
ータ巻線、１７・・・ロータ、１８．１９・・・回転側
スラスト受面、２０．２１・・・軸受板、２０’、２１
’・・・固定側スラスト受面、２２・・・スパイラル溝
、２３・・・ランド、２４・・・正転向き、２５・・・
ロータキャン、２６・・・ステークキャン、２７・・・
ステータ、２８・・・ジャケット、２９・・・冷却器、
３０．３０’・・・ロータ室、３１．３２．３３．３４
．３４’・・・導通路、３５・・・連絡管、３６・・・
吐出口、３７・・・スパイラル溝スラスト軸受、３８・
・・支承体、３９・・・ヒートパイプ、４０・・・熱交
換部、４１・・・ＩＩＪＩ熱月料。特許出願人　　　　　　株式会社　荏原製作所第３図一６４ζ−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）モータ端にブロワケーシングを直接取り付けたブ
ロワにおいて、モータケーシング及びブロワケーシングの中心を貫いて
設けられた１本の固定軸と、該固定軸にスパイラル溝ラジアル動圧軸受を介して回転
可能に支承されたロータ及びインペラと、前記ロータを
駆動するステータと、前記インペラの前面及び後面それぞれに、設けられたセ
ラミックス焼結体製のスパイラル溝スラスト動圧軸受と
、ロータ室に冷却用ガスを導くガス導入路と、該導入され
た冷却用ガスを前記固定軸と前記ロータとの間、前記ス
パイラル溝ラジアル動圧軸受及び後面と前面とのスパイ
ラル溝スラスト動圧軸受に導く導通路と、を備えたことを特徴とするブロワ。
（２）モータ端にブロワケーシングを直接取り付けたブ
ロワにおいて、モータケーシング及びブロワケーシングの中心を貫いて
設けられた１本の固定軸と、該固定軸にスパイラル溝ラジアル動圧軸受を介して回転
可能に支承されたロータ及びインペラと、前記ロータを
駆動するステータと、前記インペラの前面及び後面それぞれに、設けられたセ
ラミックス焼結体製のスパイラル溝スラスト動圧軸受と
、ロータ室に冷却用ガスを導くガス導入路と、該導入され
た冷却用ガスを前記固定軸と前記ロータとの間、前記ス
パイラル溝ラジアル動圧軸受及び後面と前面とのスパイ
ラル溝スラスト動圧軸受に導く導通路と、前記固定軸の中に挿入されて配備されたヒートパイプと
、を備えたことを特徴とするブロワ。