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公開番号2024088227
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203291
出願日2022-12-20
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 20060101AFI20240625BHJP(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】遠心圧縮機の耐久性の向上を図ること。
【解決手段】回転軸41の軸方向におけるインペラ42と第3プレート17との間には、インペラ42の背面42aに対向し、第1挿通孔23と共に回転軸41が挿通される第2挿通孔65を有し、第3プレート17に固定される板状の背面板61が取り付けられている。インペラ42の背面42aに洩れる空気は、背面板61によって、インペラ側流路84に流れる空気と、仕切壁側流路80に流れる空気と、に分流される。第3プレート17には、仕切壁側流路80を流れる空気から第3プレート17への伝熱を促進させる伝熱促進部材90が設けられている。インペラ側流路84を経由し、第2挿通孔65を流れた空気と、伝熱促進部材90によって冷却され、仕切壁側流路80を流れた空気と、が合流した後に第1挿通孔23を通ってモータ室18に流れることによりモータが冷却される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸と一体的に回転することで流体を圧縮するインペラと、
前記回転軸を回転させるモータと、
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、及び前記インペラによって圧縮された流体が吐出される吐出室を区画するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、前記インペラ室と前記モータ室とを仕切るとともに前記回転軸が挿通される第１挿通孔が形成されている仕切壁を有している遠心圧縮機であって、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記仕切壁との間には、前記インペラの背面に対向し、前記第１挿通孔と共に前記回転軸が挿通される第２挿通孔を有し、前記仕切壁に固定される板状の背面板が取り付けられ、
前記インペラの背面に洩れる流体は、前記背面板によって、前記インペラの背面と前記背面板との間に形成されるインペラ側流路に流れる流体と、前記背面板と前記仕切壁との間に形成される仕切壁側流路に流れる流体と、に分流され、
前記仕切壁には、前記仕切壁側流路を流れる流体から前記仕切壁への伝熱を促進させる伝熱促進部材が設けられ、
前記インペラ側流路を経由し、前記第２挿通孔を流れた流体と、前記伝熱促進部材によって冷却され、前記仕切壁側流路を流れた流体と、が合流した後に前記第１挿通孔を通って前記モータ室に流れることを特徴とする遠心圧縮機。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
前記仕切壁には、前記伝熱促進部材を冷却する冷却水が流れる冷却水通路が形成され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】
前記回転軸の軸方向における前記インペラの背面と前記背面板との間隔は、前記背面板と前記仕切壁との間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
前記伝熱促進部材は、円盤状の金属製のメッシュであることを特徴とする請求項１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 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、遠心圧縮機は、回転軸と、インペラと、を備えている。インペラは、回転軸と一体的に回転することで流体を圧縮する。遠心圧縮機は、モータと、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。ハウジングは、インペラ室、モータ室、及び吐出室を区画する。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。吐出室には、インペラによって圧縮された流体が吐出される。ハウジングは、仕切壁を有している。仕切壁は、インペラ室とモータ室とを仕切る。仕切壁には、回転軸が挿通される挿通孔が形成されている。
【０００３】
ところで、このような遠心圧縮機においては、遠心圧縮機の耐久性の向上を図るために、モータを冷却することが望まれている。そこで、例えば、インペラによって圧縮された流体の一部をインタークーラで冷却し、吐出室に吐出された流体の温度よりも低い温度の状態でモータ室内へ導入することが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１５５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような遠心圧縮機においては、インペラによって圧縮されて吐出室に吐出される流体の一部が、インペラの背面と仕切壁との間の空隙に流れ込む場合がある。すると、インペラの背面と仕切壁との間の空隙に流れ込んだ流体が、挿通孔を介してモータ室内に侵入してしまう虞がある。インペラによって圧縮されて吐出室に吐出される流体の温度は高い。したがって、インペラによって圧縮されて吐出室に吐出される流体の一部が、挿通孔を介してモータ室内に侵入してしまうと、モータ室内に侵入した流体によってモータが暖められてしまう。その結果、モータを冷却することが困難となる虞がある。すると、遠心圧縮機の耐久性が低下する。
【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、前記回転軸と一体的に回転することで流体を圧縮するインペラと、前記回転軸を回転させるモータと、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、及び前記インペラによって圧縮された流体が吐出される吐出室を区画するハウジングと、を備え、前記ハウジングは、前記インペラ室と前記モータ室とを仕切るとともに前記回転軸が挿通される第１挿通孔が形成されている仕切壁を有している遠心圧縮機であって、前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記仕切壁との間には、前記インペラの背面に対向し、前記第１挿通孔と共に前記回転軸が挿通される第２挿通孔を有し、前記仕切壁に固定される板状の背面板が取り付けられ、前記インペラの背面に洩れる流体は、前記背面板によって、前記インペラの背面と前記背面板との間に形成されるインペラ側流路に流れる流体と、前記背面板と前記仕切壁との間に形成される仕切壁側流路に流れる流体と、に分流され、前記仕切壁には、前記仕切壁側流路を流れる流体から前記仕切壁への伝熱を促進させる伝熱促進部材が設けられ、前記インペラ側流路を経由し、前記第２挿通孔を流れた流体と、前記伝熱促進部材によって冷却され、前記仕切壁側流路を流れた流体と、が合流した後に前記第１挿通孔を通って前記モータ室に流れる。
【０００７】
これによれば、インペラ側流路を経由し、第２挿通孔を流れた流体と、伝熱促進部材によって冷却され、仕切壁側流路を流れた流体と、が合流した後に第１挿通孔を通ってモータ室に流れることによりモータが冷却される。このようにして、インペラの背面に洩れてモータ室内に侵入する空気を利用して、モータを冷却することができる。その結果、遠心圧縮機の耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
上記遠心圧縮機において、前記仕切壁には、前記伝熱促進部材を冷却する冷却水が流れる冷却水通路が形成されているとよい。これによれば、冷却水通路を流れる冷却水によって伝熱促進部材が冷却されるため、仕切壁側流路を流れる流体を伝熱促進部材によって効率良く冷却することができる。
【０００９】
上記遠心圧縮機において、前記回転軸の軸方向における前記インペラの背面と前記背面板との間隔は、前記背面板と前記仕切壁との間隔よりも小さいとよい。これによれば、仕切壁側流路に流体が流れ込み易くなる。よって、仕切壁側流路を流れる流体を伝熱促進部材によって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、前記伝熱促進部材は、円盤状の金属製のメッシュであるとよい。円盤状の金属製のメッシュは、仕切壁に設けられるとともに仕切壁側流路を流れる流体から仕切壁への伝熱を促進させる伝熱促進部材として好適である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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