特許ウォッチ

公開番号2024039922
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-25
出願番号2022144660
出願日2022-09-12
発明の名称遠心圧縮機
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類F04D 29/58 20060101AFI20240315BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】モータの冷却性能を向上させること。
【解決手段】各ティース38は、仮想直線SLに対して、回転軸43の回転方向R1側へ傾いた状態でヨーク37の内周面37aから延びている。各径路80は、吸入口から軸路に吸入された空気を各ティース38の端面とコイルエンド36との間の空隙90に向けて流す。各径路80からモータ室18内に導入される空気は、回転軸43の回転に伴って、回転軸43の外周面の接線方向であって、且つ、回転軸43の回転方向R1とは反対方向側へ流出する。各径路80からモータ室18内に導入される空気が、各ティース38の端面とコイルエンド36との間の空隙90に向けて流れ易くなる。各ティース38の端面とコイルエンド36との間の空隙90を通過する空気が、コイルエンド36から発生する熱を吸熱することにより、コイルエンド36が冷却される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸を回転させるモータと、
前記回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラと、
前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室に空気を吸入する吸入口を有するハウジングと、
前記吸入口に向かって開口し、前記回転軸の内部を前記回転軸の軸方向に延びる軸路と、
前記軸路に連通するとともに前記軸路から前記回転軸の径方向に向けて延び、前記モータ室内に連通する径路と、を備え、
前記モータは、ステータを備え、
前記ステータは、
円筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から延びる複数のティースを有するステータコアと、
前記各ティースに集中巻きで巻回されるコイルと、を備え、
前記コイルは、前記ティースの端面から突出するコイルエンドを含み、
前記吸入口から前記軸路及び前記径路を介して前記モータ室内に導入される空気によって前記コイルエンドが冷却される遠心圧縮機であって、
前記ヨークの外周面の接線方向に延びる接線をヨーク接線とし、
前記ヨーク接線と直交し、且つ、前記回転軸の軸線と交差する直線を仮想直線とすると、
前記各ティースは、前記仮想直線に対して、前記回転軸の回転方向側へ傾いた状態で前記ヨークの内周面から延びており、
前記径路は、前記吸入口から前記軸路に吸入された空気を前記各ティースの端面と前記コイルエンドとの間の空隙に向けて流すことを特徴とする遠心圧縮機。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記仮想直線と前記ヨーク接線との交点を通過するとともに、前記回転軸の外周面のうち、前記径路が開口する部分の接線方向に延び、且つ、前記回転方向側へ延びる接線を回転軸接線とすると、
前記各ティースは、前記仮想直線と前記回転軸接線とのなす角度の範囲内で、前記仮想直線に対して、前記回転方向側へ傾いた状態で、前記ヨークの内周面から前記回転軸に向けて延びていることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
前記各ティースは、前記回転軸接線上で前記回転軸接線に沿って延びていることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心圧縮機に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機は、回転軸と、モータと、インペラと、ハウジングと、を備えている。モータは、回転軸を回転させる。インペラは、回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮する。ハウジングは、インペラ室、モータ室、及び吸入口を有している。インペラ室は、インペラを収容する。モータ室は、モータを収容する。吸入口は、インペラ室に空気を吸入する。モータは、ステータを備えている。ステータは、ステータコアと、コイルと、を備えている。ステータコアは、円筒状のヨーク、及び複数のティースを有している。複数のティースは、ヨークの内周面から延びている。コイルは、例えば、各ティースに集中巻きで巻回されている。コイルは、ティースの端面から突出するコイルエンドを含む。
【０００３】
ところで、このような遠心圧縮機においては、モータを冷却することが望まれている。そこで、例えば特許文献１のように、遠心圧縮機は、軸路と、径路と、を備えている場合がある。軸路は、回転軸の内部を回転軸の軸方向に延びている。軸路は、吸入口に向かって開口している。径路は、軸路に連通している。径路は、軸路から回転軸の径方向に向けて延びている。径路は、モータ室内に連通している。吸入口からの空気の一部は、軸路に導入されて軸路及び径路を流れる。径路を流れる空気は、回転軸の回転に伴う遠心力によって加速されるとともに径路からモータ室内に導入される。このように、吸入口から軸路及び径路を介してモータ室内に導入される空気によって、例えば、コイルエンドが冷却される。これにより、コイルが冷却されるため、モータを冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９６８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような遠心圧縮機においては、モータの冷却性能を向上させるために、モータ室内に導入された空気によって、コイルを効率良く冷却することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する遠心圧縮機は、回転軸と、前記回転軸を回転させるモータと、前記回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラと、前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室に空気を吸入する吸入口を有するハウジングと、前記吸入口に向かって開口し、前記回転軸の内部を前記回転軸の軸方向に延びる軸路と、前記軸路に連通するとともに前記軸路から前記回転軸の径方向に向けて延び、前記モータ室内に連通する径路と、を備え、前記モータは、ステータを備え、前記ステータは、円筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から延びる複数のティースを有するステータコアと、前記各ティースに集中巻きで巻回されるコイルと、を備え、前記コイルは、前記ティースの端面から突出するコイルエンドを含み、前記吸入口から前記軸路及び前記径路を介して前記モータ室内に導入される空気によって前記コイルエンドが冷却される遠心圧縮機であって、前記ヨークの外周面の接線方向に延びる接線をヨーク接線とし、前記ヨーク接線と直交し、且つ、前記回転軸の軸線と交差する直線を仮想直線とすると、前記各ティースは、前記仮想直線に対して、前記回転軸の回転方向側へ傾いた状態で前記ヨークの内周面から延びており、前記径路は、前記吸入口から前記軸路に吸入された空気を前記各ティースの端面と前記コイルエンドとの間の空隙に向けて流す。
【０００７】
径路からモータ室内に導入される空気は、回転軸の回転に伴って、回転軸の外周面の接線方向であって、且つ、回転軸の回転方向とは反対方向側へ流出する。このとき、各ティースは、仮想直線に対して、回転軸の回転方向側へ傾いた状態でヨークの内周面から延びている。ここで、例えば、各ティースが、仮想直線に対して傾いておらず、仮想直線上で仮想直線に沿って延びている場合を考える。この場合に比べると、吸入口から軸路に吸入されて径路からモータ室内に導入される空気が、各ティースの端面とコイルエンドとの間の空隙に向けて流れ易くなる。したがって、径路からモータ室内に導入された空気が、コイルエンドに衝突せずに、各ティースの端面とコイルエンドとの間の空隙を通過し易くなる。そして、各ティースの端面とコイルエンドとの間の空隙を通過する空気が、コイルエンドから発生する熱を吸熱することにより、コイルエンドが冷却される。このとき、径路からモータ室内に導入された空気が、コイルエンドに衝突してしまうことが抑制されているため、空気がコイルエンドに衝突することにより、空気の温度が上昇してしまうといったことが回避され易くなっている。したがって、コイルエンドを空気によって効率良く冷却することができる。このようにして、コイルが効率良く冷却されるため、モータの冷却性能を向上させることができる。
【０００８】
上記遠心圧縮機において、前記仮想直線と前記ヨーク接線との交点を通過するとともに、前記回転軸の外周面のうち、前記径路が開口する部分の接線方向に延び、且つ、前記回転方向側へ延びる接線を回転軸接線とすると、前記各ティースは、前記仮想直線と前記回転軸接線とのなす角度の範囲内で、前記仮想直線に対して、前記回転方向側へ傾いた状態で、前記ヨークの内周面から前記回転軸に向けて延びている。
【０００９】
これによれば、吸入口から軸路に吸入されて径路からモータ室内に導入される空気が、各ティースの端面とコイルエンドとの間の空隙に向けてさらに流れ易くなる。したがって、コイルエンドを空気によってさらに効率良く冷却することができる。
【００１０】
上記遠心圧縮機において、前記各ティースは、前記回転軸接線上で前記回転軸接線に沿って延びているとよい。
例えば、回転軸が高速回転している場合、径路からモータ室内に導入される空気は、回転軸接線上であって、且つ、回転軸の回転方向とは反対方向側へ流出し易い。そこで、各ティースが、回転軸接線上で回転軸接線に沿って延びている。これによれば、径路からモータ室内に導入された空気が、コイルエンドに衝突せずに、各ティースの端面とコイルエンドとの間の空隙を通過し易くなる。したがって、回転軸が高速回転しているようなコイルからの発熱量が多い場合であっても、各ティースの端面とコイルエンドとの間の空隙を通過する空気によって、コイルエンドを効率良く冷却することができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許