特許ウォッチ

公開番号2024093313
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-09
出願番号2022209612
出願日2022-12-27
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 20060101AFI20240702BHJP(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】モータハウジング12の端壁12aには、流体通路75とモータ室18とを連通するとともに第2孔62よりも回転軸41の径方向外側に設けられる複数の連通孔68が形成されている。第2インペラ43の背面43aに洩れる空気は、第1孔61を通って流体通路75に流れ、連通孔68及び第2孔62を通ってモータ室18に流れるようになっている。モータハウジング12の端壁12aは、流体通路75に設けられるとともに回転軸41の回転軸線に対して放射状に延びることで回転軸41の周りに配置される複数の冷却フィン70を備えている。複数の冷却フィン70は、回転軸41の周方向で隣り合う複数の連通孔68の間に配置されている。
【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挿通孔が形成されている仕切壁を有するハウジングと、を備えている遠心圧縮機であって、
前記仕切壁は、
前記インペラ室を区画するとともに前記挿通孔の一部を形成する第１孔を有する第１壁構成体と、
前記モータ室を区画するとともに前記挿通孔の一部を形成し、且つ、前記回転軸との間に軸受が配置される第２孔を有する第２壁構成体と、
前記回転軸の外周域であって前記第１壁構成体と前記第２壁構成体とに囲まれた流体通路と、を有し、
前記第２壁構成体には、前記流体通路と前記モータ室とを連通するとともに前記第２孔よりも前記回転軸の径方向外側に設けられる複数の連通孔が形成され、
前記インペラの背面に洩れる流体は、前記第１孔を通って前記流体通路に流れ、前記連通孔及び前記第２孔を通って前記モータ室に流れるようになっており、
前記仕切壁は、前記流体通路に設けられるとともに前記回転軸の回転軸線に対して放射状に延びることで前記回転軸の周りに配置される複数の冷却フィンを備えており、
前記複数の冷却フィンは、前記回転軸の周方向で隣り合う前記複数の連通孔の間に配置されていることを特徴とする遠心圧縮機。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記流体通路には、前記第１孔を通って前記流体通路に流れ込む流体を前記複数の冷却フィンに向けて案内する案内壁が設けら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】
前記案内壁は、前記回転軸に設けられるとともに前記回転軸の外周面から環状に突出していることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
前記案内壁は、前記複数の冷却フィンにおける前記回転軸側の端縁に固定される筒状の固定部を有していることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。
【請求項５】
前記案内壁は、前記第１壁構成体における前記第１孔の周囲に設けられるとともに前記第１孔を通過した空気を前記複数の冷却フィンに向けて案内することを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。
【請求項６】
前記案内壁は、前記回転軸の外周面に形成され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 2,500 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、及び仕切壁を有している。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。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、インペラによって圧縮された流体の一部を、インペラによって圧縮された後の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。このように、インペラによって圧縮された流体の一部が、インペラによって圧縮された後の流体の温度よりも低い温度の状態でモータ室内へ導入されることにより、モータが流体によって冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１８７４４４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、インペラの背面に洩れた流体が、挿通孔を介してモータ室内に侵入してしまう虞がある。インペラの背面に洩れた流体が、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挿通孔が形成されている仕切壁を有するハウジングと、を備えている遠心圧縮機であって、前記仕切壁は、前記インペラ室を区画するとともに前記挿通孔の一部を形成する第１孔を有する第１壁構成体と、前記モータ室を区画するとともに前記挿通孔の一部を形成し、且つ、前記回転軸との間に軸受が配置される第２孔を有する第２壁構成体と、前記回転軸の外周域であって前記第１壁構成体と前記第２壁構成体とに囲まれた流体通路と、を有し、前記第２壁構成体には、前記流体通路と前記モータ室とを連通するとともに前記第２孔よりも前記回転軸の径方向外側に設けられる複数の連通孔が形成され、前記インペラの背面に洩れる流体は、前記第１孔を通って前記流体通路に流れ、前記連通孔及び前記第２孔を通って前記モータ室に流れるようになっており、前記仕切壁は、前記流体通路に設けられるとともに前記回転軸の回転軸線に対して放射状に延びることで前記回転軸の周りに配置される複数の冷却フィンを備えており、前記複数の冷却フィンは、前記回転軸の周方向で隣り合う前記複数の連通孔の間に配置されている。
【０００７】
これによれば、インペラの背面に洩れた流体が、第１孔を通って流体通路を流れる際に、複数の冷却フィンを介してハウジングに放熱される。したがって、インペラの背面に洩れた流体を冷却することができる。そして、冷却された空気が、流体通路から連通孔及び第２孔を通ってモータ室に流れる。よって、インペラの背面に洩れた流体を利用して、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、前記流体通路には、前記第１孔を通って前記流体通路に流れ込む流体を前記複数の冷却フィンに向けて案内する案内壁が設けられているとよい。
これによれば、案内壁によって、第１孔を通って流体通路に流れ込む流体が複数の冷却フィンに向けて案内されるため、流体が複数の冷却フィンを介してハウジングに放熱され易くなる。したがって、インペラの背面に洩れた流体を効率良く冷却することができる。その結果、インペラの背面に洩れた流体を利用して、モータを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、前記案内壁は、前記回転軸に設けられるとともに前記回転軸の外周面から環状に突出しているとよい。
これによれば、案内壁が回転軸に設けられているため、案内壁が回転軸と一体的に回転する。そして、案内壁は、回転軸の外周面から環状に突出しているため、案内壁によって案内される流体は、回転軸の回転に伴う遠心力により回転軸の径方向外側へ広がり易い。したがって、案内壁によって、第１孔を通って流体通路に流れ込む流体が複数の冷却フィンに向けて案内され易くなるため、流体が複数の冷却フィンを介してハウジングに放熱され易くなる。よって、インペラの背面に洩れた流体を効率良く冷却することができる。その結果、インペラの背面に洩れた流体を利用して、モータを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、前記案内壁は、前記複数の冷却フィンにおける前記回転軸側の端縁に固定される筒状の固定部を有しているとよい。
これによれば、案内壁が固定部を介して複数の冷却フィンと熱的に結合される。したがって、第１孔を通って流体通路に流れ込む空気は、案内壁によって複数の冷却フィンに向けて案内されると同時に固定部及び各冷却フィンを介してハウジングに放熱される。よって、インペラの背面に洩れた流体を効率良く冷却することができる。その結果、インペラの背面に洩れた流体を利用して、モータを効率良く冷却することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許